Question

氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题：

(1)基态F原子的价层电子的轨道表达式为____。

(2)[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_____和_____(各举一例)。

(3)NH₄F(氟化铵)可用于玻璃的蚀刻防腐剂、消毒剂。中中心原子的杂化类型是_____；氟化铵中存在的化学键是_____(填字母)。

A.离子键     B.σ键     C.π键     D.氢键

(4)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。

Answer

V形 H2O sp3 AB 155 327

【解析】

通过价层电子对数来判断中心原子的杂化方式、粒子的几何构型；由图可得，3F2(g)=6F(g)△H=+465 kJ·mol-1，则F-F键的键能为465 kJ·mol-1÷3=155 kJ·mol-1，同理求S-F的键能。

(1)F的原子序数为9，核外电子排布式为1s22s22p5，价电子为2s22p5，因此基态F原子的价电子排布图为。故答案为：；

(2) [H2F]+离子中中心原子F的孤电子对数=，σ键电子对数为2，价层电子对数为4，VSEPR模型为四面体型，空间构型为V型；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H2O和。故答案为：V型；H2O；；

(3)中N原子杂化轨道数为4+，N采取sp3杂化；氟化铵中铵根离子与氟离子之间存在离子键，铵根离子中氮原子与氢原子形成的氮氢键为σ键，不存在双键则没有π键，同时也不存在氢键，故答案选AB。故答案为：sp3；AB；

(4)由图可得，3F2(g)=6F(g)△H=+465 kJ·mol-1，则F-F键的键能为465 kJ·mol-1÷3=155 kJ·mol-1，6F(g)+S(g)=SF6(g)，△H=-1962 kJ·mol-1，则S-F键的键能为1962kJ·mol-1÷6=327 kJ·mol-1。，故答案为：155；327。