Question

【題目】氟及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題：

(1)基態F原子的價層電子的軌道表達式為____。

(2)[H2F]+[SbF6]-(氟銻酸)是一種超強酸，存在[H2F]+，該離子的空間構型為_____，與[H2F]+具有相同空間構型和鍵合形式的分子和陰離子分別是_____和_____(各舉一例)。

(3)NH4F(氟化銨)可用于玻璃的蝕刻防腐劑、消毒劑。中中心原子的雜化類型是_____；氟化銨中存在的化學鍵是_____(填字母)。

A.離子鍵 B.σ鍵 C.π鍵 D.氫鍵

(4)SF6被廣泛用作高壓電氣設備的絕緣介質。SF6是一種共價化合物，可通過類似于Born－Haber循環能量構建能量圖計算相關鍵能。則F－F鍵的鍵能為____kJ·mol-1，S－F鍵的鍵能為____kJ·mol-1。

Answer 1

【答案】 V形 H2O sp3 AB 155 327

【解析】

通過價層電子對數來判斷中心原子的雜化方式、粒子的幾何構型；由圖可得，3F2(g)=6F(g)△H=+465 kJ·mol-1，則F-F鍵的鍵能為465 kJ·mol-1÷3=155 kJ·mol-1，同理求S-F的鍵能。

(1)F的原子序數為9，核外電子排布式為1s22s22p5，價電子為2s22p5，因此基態F原子的價電子排布圖為。故答案為：；

(2) [H2F]+離子中中心原子F的孤電子對數=，σ鍵電子對數為2，價層電子對數為4，VSEPR模型為四面體型，空間構型為V型；與[H2F]+具有相同空間構型和鍵合形式的分子和陰離子分別是H2O和。故答案為：V型；H2O；；

(3)中N原子雜化軌道數為4+，N采取sp3雜化；氟化銨中銨根離子與氟離子之間存在離子鍵，銨根離子中氮原子與氫原子形成的氮氫鍵為σ鍵，不存在雙鍵則沒有π鍵，同時也不存在氫鍵，故答案選AB。故答案為：sp3；AB；

(4)由圖可得，3F2(g)=6F(g)△H=+465 kJ·mol-1，則F-F鍵的鍵能為465 kJ·mol-1÷3=155 kJ·mol-1，6F(g)+S(g)=SF6(g)，△H=-1962 kJ·mol-1，則S-F鍵的鍵能為1962kJ·mol-1÷6=327 kJ·mol-1。，故答案為：155；327。