Question

铂钴合金是以铂为基含钴二元合金，在高温下，铂与钴可无限互溶，其固体为面心立方晶格。铂钴合金磁性极强，磁稳定性较高，耐化学腐蚀性很好，主要用于航天航空仪表、电子钟表、磁控管等。氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：

（1）聚四氟乙烯是一种准晶体，准晶体是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过____方法区分晶体准晶体和非晶体。

（2）基态F原子的价层电子排布图（轨道表达式）为______。

（3）[H₂F]⁺[SbF₆]^-（氟锑酸）是一种超强酸，存在[H₂F]⁺，该离子的空间构型为______，与[H₂F]⁺具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是______（各举一例）。

（4）NH₄F（氟化铵）可用于玻璃的蚀刻防腐剂、消毒剂。NH₄⁺中中心原子的杂化类型是______；氟化铵中存在______（填字母）。

A．离子键    B．σ键    C．π键    D．氢键

（5）SF₆被广泛用作高压电气设备的绝缘介质。SF₆是一种共价化合物，可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图计算相关键能。则F-F键的键能为______kJ•mol^-1，S-F键的键能为______kJ•mol^-1。

（6）CuCl的熔点为426℃，熔化时几乎不导电；CuF的熔点为908℃，密度为7.1g•cm^-3。

①CuF的熔点比CuCl的高，原因是______

②已知N_A为阿伏加德罗常数的值，CuF的晶胞结构如图（b）所示，则CuF的晶胞参数a=______nm（列出计算式）。

Answer

X-射线衍射 V形 H2O、NH2- sp3 AB 155 327 CuCl为分子晶体，CuF为离子晶体 ×107

【解析】

(1)晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间；

(2)F的原子序数为9，价电子排布式为2s22p5；

(3)根据等电子体原理分析解答；

(4)NH4+的N原子形成4个σ键，没有孤电子对；氟化铵为离子化合物，含有离子键和共价键；

(5)由图象可知，断裂3molF-F键，吸收465kJ能量，形成6molS-F键，放出1962kJ能量，据此计算；

(6)①CuCl熔化时几乎不导电，应为分子晶体，而CuF为离子晶体；②根据均摊法计算晶胞中含有的Cu、F的数目，再结合晶体的密度列式计算。

(1)从外观无法区分晶体、准晶体和非晶体，但用X光照射会发现：晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过X-射线衍射实验可区分晶体、准晶体和非晶体，故答案为：X-射线衍射；

(2)F的原子序数为9，价电子排布式为2s22p5，因此基态F原子的价电子排布图为，故答案为；

(3)[H2F]+与H2O、NH2-等互为等电子体，结构相似，为V形，故答案为：V形；H2O、NH2-；

(4)NH4+的N原子形成4个σ键，没有孤电子对，采用sp3杂化，氟化铵为离子化合物，含有离子键和共价键，即σ键，故选AB，故答案为：sp3；AB；

(5)由图象可知，断裂3molF-F键，吸收465kJ能量，则F-F键的键能为155kJ•mol-1，形成6molS-F键，放出1962kJ能量，则S-F的键能为kJ•mol-1=327kJ•mol-1，故答案为：155；327；

(6)①CuCl的熔点为426℃，熔化时几乎不导电，应为分子晶体，而CuF为离子晶体，一般，离子晶体的熔沸点比分子晶体高，则CuF比CuCl熔点高，故答案为：CuCl为分子晶体，CuF为离子晶体；

②CuF的密度为7.1g•cm-3，晶胞中Cu、F的个数分别为4，(其中○为8×+6×=4)，则晶胞的密度=g•cm-3=7.1g•cm-3，a=×107nm，故答案为：×107。