Question

卤族元素及其化合物的用途非常广泛。回答下列问题：

(1)基态氯原子价电子轨道表示式(电子排布图)为___；处于最高能级电子云轮廓图形状为____。

(2)和的中心原子相同且杂化方式也相同，它们的键长和键角如下图所示：

①O-F键的键长比O-Cl键的小，其原因是______。

②键角：∠FOF_____(填“＞”、“＜”或“＝”)∠ClOCl。

(3)①试解释酸性HBrO₄＞HBrO₃的原因_________ 。

②试解释酸性HClO₃＞HBrO₃＞HIO₃的原因_________ 。

(4)的熔点为1040℃；的熔点为194℃，沸点为181℃，前者的熔点比后者高得多，其原因是______。

(5)氯化亚铜晶胞结构如图所示，晶胞参数a=0.542nm。

①Cu⁺的配位数为_____。

②氯化亚铜的密度为____(用含N_A的计算式表示)。

Answer

哑铃形（纺锤形） F的原子半径比Cl小，电负性比Cl大 ＜ HBrO3 和  HBrO4可分别表示为(HO)BrO2和(HO)BrO3  ，HBrO3中 Br 为+5 价而 HBrO4中 Br 为+7 价。后者正电性更高，导致H、O之间的电子对向O偏移，更易电离出H+。[或非羟基氧个数依次减小（或中心原子价态依次减小）] 中心原子的电负性大小，电负性大的对氧氢键的吸引力就大，于是电子云就会朝氧偏离，从而氢离子就容易脱落，酸性就强。 是离子晶体，是分子晶体 4

【解析】

决定键长的因素为原子半径和电负性；决定键角的因素有中心原子的杂化方式、配位原子的电负性、孤对电子等；同一元素不同价态对应的酸，一般化合价越高，导致H、O之间的电子对向O偏移，更易电离出H+，酸性越强（非羟基氧原子数越多酸性越强）；元素电负性大的对氧氢键的吸引力就大，于是电子云就会朝氧偏离，从而氢离子就容易脱落，所以对应元素的含氧酸的酸性越强；离子晶体的熔点一般高于分子晶体；晶胞的密度等于质量除以体积，根据均摊法计算每个晶胞含有的离子个数，求每个晶胞的质量，最后得到密度。

(1) 氯原子为17号元素，基态氯原子价电子排布为：3s23p5，轨道表示式(电子排布图)为；最高能级为3p，p能级电子云轮廓图形状为哑铃形（纺锤形）；

(2)①和的中心原子均为氧原子，杂化方式均为sp3，决定键长的因素为原子半径和电负性，由于F的原子半径比Cl小，电负性比Cl大，所以O-F键的键长比O-Cl键的小；

②由于F的电负性比Cl大，成键电子将偏向F，从而降低成键电子对间的斥力，使得键角：∠FOF＜∠ClOCl；

(3)①由于HBrO3 和  HBrO4可分别表示为(HO)BrO2和(HO)BrO3  ，HBrO3中 Br 为+5 价而 HBrO4中 Br 为+7 价。后者正电性更高，导致H、O之间的电子对向O偏移，更易电离出H+，所以酸性HBrO4＞HBrO3；

②同主族，从上到下，电负性依次减弱，即HClO3、HBrO3、HIO3中心原子的电负性大小Cl＞Br＞I，电负性大的对氧氢键的吸引力就大，于是电子云就会朝氧偏离，从而氢离子就容易脱落，所以酸性HClO3＞HBrO3＞HIO3；

(4)氟的电负性大，的熔点非常高，故是离子晶体；的熔点沸点很低，为分子晶体，离子晶体的熔点一般高于分子晶体，所以的熔点比高得多；

(5)①由图示知，离Cu+的最近的Cl-有4个，Cu+的配位数为4；

②如图，根据均摊法，每个晶胞中含有Cu+，Cl-有4个，每个晶胞的质量，体积，根据，氯化亚铜的密度为。