Question

氟在自然界中常以CaF₂的形式存在。

(1)下列关于CaF₂的表述正确的是________。

a．Ca^2＋与F^－间仅存在静电吸引作用

b．F^－的离子半径小于Cl^－，则CaF₂的熔点高于CaCl₂

c．阴阳离子比为2∶1的物质，均与CaF₂晶体构型相同

d．CaF₂中的化学键为离子键，因此CaF₂在熔融状态下能导电

(2)CaF₂难溶于水，但可溶于含Al^3＋的溶液中，原因是_______________(用离子方程式表示)。已知AlF₆^3－在溶液中可稳定存在。

(3)F₂通入稀NaOH溶液中可生成OF₂，OF₂分子构型为________，其中氧原子的杂化方式为________。

(4)F₂与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF₃、BrF₃等。已知反应Cl₂(g)＋3F₂(g)＝2ClF₃(g)　ΔH＝－313 kJ·mol^－1，F—F键的键能为159 kJ·mol^－1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol^－1，则ClF₃中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol^－1。ClF₃的熔、沸点比BrF₃的________(填“高”或“低”)。

Answer

bd Al3＋＋3CaF2＝3Ca2＋＋AlF63－ V形 sp3 172 低

【解析】

(1)a、Ca2＋与F－间既有静电吸引作用，也有静电排斥作用，a错误；

b、离子所带电荷相同，F－的离子半径小于Cl－，所以CaF2晶体的晶格能大，则CaF2的熔点高于CaCl2，b正确；

c、晶体构型还与离子的大小有关，所以阴阳离子比为2∶1的物质，不一定与CaF2晶体构型相同，c错误；

d、CaF2中的化学键为离子键，CaF2在熔融状态下发生电离，因此CaF2在熔融状态下能导电，d正确。

答案选bd；

(2)CaF2难溶于水，但可溶于含Al3＋的溶液中，生成了AlF63－，所以离子方程式为：Al3＋＋3CaF2＝3Ca2＋＋AlF63－；

(3)OF2分子中O与2个F原子形成2个σ键，O原子还有2对孤对电子，所以O原子的杂化方式为sp3杂化，空间构型为V型；

(4)根据焓变＝反应物中键能之和－生成物中键能之和可得：242 kJ·mol－1＋3×159 kJ·mol－1－6×ECl－F＝-313 kJ·mol－1，解得Cl－F键的平均键能ECl－F＝172 kJ·mol－1；组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，所以ClF3的熔、沸点比BrF3的低。