Question

15．鹵族元素的單質和化合物很多，我們可以利用所學物質結構與性質的相關知識去認識和理解它們．
（1）在一定濃度的溶液中，氫氟酸是以二分子締合（HF）₂形式存在的．使氫氟酸分子締合的作用力是氫鍵
（2）已知碘酸（HIO₃）和高碘酸（H₅IO₆）的結構分別如圖1、2所示：

請比較二者酸性強弱：HIO₃＞ H₅IO₆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）已知ClO₂^-為角型，中心氯原子周圍有四對價層電子．ClO₂^-中心氯原子的雜化軌道類型為sp³，寫出一個ClO₂^-的等電子體Cl₂O或OF₂．
（4）已知碘晶體（見圖3）的密度為ρg/cm³，N_A為阿伏加德羅常數，頂點上相鄰的兩個碘分子的核間距為a cm，則I₂的相對分子質量可以表示為$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$．

Answer 1

分析 （1）根據氫鍵分析解答；
（2）根據含氧酸中，酸的元數取決于羥基氫的個數，含非羥基氧原子個數越多，酸性越強；
（3）根據價層電子對互斥理論來確定其雜化方式，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數；等電子體是具有相同的價電子數和相同原子數的微粒；
（4）根據碘晶胞的結構圖可知，在每個晶胞中含有碘分子數為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，頂點上相鄰的兩個碘分子的核間距為a cm，則晶胞的體積為a³cm³，根據$ρ=\frac{\frac{4{M}_{r}}{{N}_{A}}}{V}$可計算得相對分子質量；

解答 解：（1）HF分子之間存在氫鍵，使氫氟酸分子締合，故答案為：氫鍵；
（2）H₅IO₆（）中含有5個羥基氫，為五元酸，含非羥基氧原子1個，HIO₃為一元酸，含有1個羥基氫，含非羥基氧原子2個，所以酸性：HIO₃＞H₅IO₆，故答案為：＞；
（3）ClO₂^-中心氯原子的價層電子對數n=2+$\frac{7+1-2×2}{2}$=4，屬于sp³雜化；等電子體具有相同的電子數目和原子數目的微粒，所以與ClO₂^-互為等電子體的分子為Cl₂O、OF₂等，故答案為：sp³；Cl₂O或OF₂；
（4）根據碘晶胞的結構圖可知，在每個晶胞中含有碘分子數為$8×\frac{1}{8}+6×\frac{1}{2}$=4，頂點上相鄰的兩個碘分子的核間距為a cm，則晶胞的體積為a³cm³，根據$ρ=\frac{\frac{4{M}_{r}}{{N}_{A}}}{V}$可計算得相對分子質量Mr=$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$，
故答案為：$\frac{{a}^{3}ρ{N}_{A}}{4}$；

點評 本題考查物質結構與性質，比較綜合，涉及氫鍵、雜化軌道、元素周期律、等電子體、晶胞計算等，側重對主干知識的考查，需要學生熟練掌握基礎知識，難度中等．