Question

【題目】鹵素單質(zhì)及其化合物是物質(zhì)世界不可缺少的組成部分。請利用所學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相關(guān)知識回答下列問題：

（1）At原子的核外價電子排布式為______________________；I3+中心原子雜化方式為_______；ClO2-的空間構(gòu)型為__________。基態(tài)氟原子核外電子有________種空間運(yùn)動狀態(tài)。

（2）已知高碘酸有兩種結(jié)構(gòu)，化學(xué)式分別為H5IO6（）和HIO4；前者為五元酸，后者為一元酸，請比較二者的酸性強(qiáng)弱：H5IO6 ______HIO4（填“>”、“=”或“<”）.

（3）TiCl4熔點(diǎn)為-24℃，沸點(diǎn)為136.4℃。可溶于甲苯，固態(tài)TiCl4屬于_________晶體。

（4）用鋅還原TiCl4的鹽酸溶液，可制得綠色配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。1mol該配合物中含有σ鍵數(shù)目為__________。

（5）CaF2晶胞結(jié)構(gòu)如下圖

①晶體中距離最近的2個Ca2+(X)與一個F-(Y)形成的夾角（∠XYX）為___________。

②CaF2的摩爾質(zhì)量為78g/mol，晶胞密度為ρg/cm3，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則晶體中兩個最近的Ca2+間中心距離為____________cm

Answer 1

【答案】 6s26p5 sp3 V型 5 < 分子 18NA 109°28′

【解析】（1）At原子的核電荷數(shù)為85，核外電子排布為[Xe] 6s26p5,核外價電子排布式為6s26p5 ；I3+中心原子I的價層電子對數(shù)為4，含有2個孤電子對，雜化方式為sp3 ； ClO2-中心氯原子的價層電子對數(shù)為4，孤電子對數(shù)為2，屬于sp3，空間構(gòu)型為V型；氟原子核電荷數(shù)為9，電子排布為1s22s22p5，核外電子有5種空間運(yùn)動狀態(tài)；正確答案：6s26p5 ； sp3 ； V型 ； 5。

（2）中心原子上非羥基氧原子數(shù)目越多，對羥基的作用越強(qiáng)烈，酸性越強(qiáng)；所以酸性強(qiáng)弱：H5IO6 <HIO4；正確答案：<。

（3）根據(jù)給定信息可知，TiCl4的熔沸點(diǎn)較低，屬于分子晶體；正確答案：分子晶體。

（4）1molTi與1molCl和5molH2O，形成6molσ鍵，5molH2O內(nèi)含有5×2=10molσ鍵，外界1molH2O內(nèi)含有2molσ鍵，共含有6+10+2=18mol，數(shù)目為18NA；正確答案：18NA。

（5）①1個F與4個Ca形成空間正四面體結(jié)構(gòu)，結(jié)合甲烷的鍵角可知該晶體中距離最近的2個Ca2+(X)與一個F-(Y)形成的夾角（∠XYX）為109.5°或109°28′；正確答案：109°28′。

②由晶體晶胞圖，X位于立方體的頂點(diǎn)和面上，Y位于立方體中心，則每個晶胞中X原子的個數(shù)=8×1/8+6×1/2=4，每個晶胞中Y原子的個數(shù)=8，所以該晶胞中有4個CaF2，其質(zhì)量為4×78/NAg, 設(shè)晶胞的邊長為acm，根據(jù)密度×體積=質(zhì)量, 則有ρa(bǔ)3NA=4M，a3=4×78/ρNA , 則晶體中兩個距離最近的Ca2+之間的距離為=×cm=；正確答案：。