Question

氟元素半徑小，電負性高，可與金屬或非金屬生成最高價化合物，如MnF₂、SF₆等．
（1）寫出F^-的電子排布式

 

．
（2）BF₃的鍵角是

 

，BF₃可與NaF反應生成NaBF₄，寫出BF₄^-的結構式

 

．
（3）OF₂可由單質氟與稀NaOH溶液反應來制備．
①OF₂分子的空間構型為

 

．
②OF₂可與水緩慢反應，其方程式為

 

；Cl₂O與OF₂互為等電子體，試寫出Cl₂O與水反應的方程式：

 

．
③試比較OF₂與Cl₂O極性的大小，并簡單說明原因：

 

．
（4）NaF具有與NaCl相同的晶體類型，則F^-周圍距離最近的Na⁺所圍成的幾何體為

 

，NaF中Na⁺與Na⁺之間的最短距離為d，則NaF晶體的密度為

 

（阿伏伽德羅常數(shù)用N_A表示，列出計算式）．

Answer 1

考點：原子核外電子排布,判斷簡單分子或離子的構型,晶胞的計算

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）根據(jù)核外電子排布規(guī)律可寫出電子排布式；
（2）根據(jù)B原子最外層電子數(shù)判斷BF₃的成鍵情況，確定鍵角，BF₄^-中有一個F提供一個孤電子對，其它形成共用電子對，據(jù)此可畫出結構圖；
（3）①根據(jù)中心原子的價電子對數(shù)確定空間構型；
②OF₂中氧顯+2價，水中氧顯-2價，根據(jù)氧化還原反應的原理可寫出化學方程式，Cl₂O中氯顯+1價，據(jù)此可寫化學方程式；
③根據(jù)元素電負性大小判斷分子極性大��；
（4）根據(jù)NaCl的晶胞結構圖可確定Na⁺所圍成的幾何體，根據(jù)ρ=

m

V

計算密度．

解答： 解：（1）F是9號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知F^-的電子排布式為1s²2s²2p⁶，故答案為：1s²2s²2p⁶；
（2）B原子最外層有3個電子，在BF₃中形成三個B-F鍵，沒有孤電子對，所以分子空間構型為平面三角形，所以鍵角為120°，BF₄^-中有一個F提供一個孤電子對，其它形成共用電子對，據(jù)此可畫出結構圖為，故答案為：120°；；
（3）①OF₂分子中中心原子O的價電子對數(shù)為

6+2

2

=4，中心原子有2對孤電子對，根據(jù)價層電子對互斥理論，空間構型為V型，故答案為：v型；
②OF₂中氧顯+2價，水中氧顯-2價，根據(jù)氧化還原反應的原理可寫出化學方程式為OF₂+H₂O=O₂+2HF，Cl₂O中氯顯+1價，在反應中化合價不變，所以寫化學方程式為Cl₂O+H₂O=2HClO，故答案為：OF₂+H₂O=O₂+2HF，Cl₂O+H₂O=2HClO；
③因為元素電負性大小順序為F＞O＞Cl，所以Cl₂O的共用電子對偏向O，Cl₂O的共用電子對形成的極性與中心原子孤對電子形成的極性相同，而OF₂的共用電子對偏向F，O原子周圍的電荷得到分散，所以Cl₂O的極性強于OF₂，故答案為：Cl₂O的共用電子對偏向O，Cl₂O的共用電子對形成的極性與中心原子孤對電子形成的極性相同，而OF₂的共用電子對偏向F，所以Cl₂O的極性強于OF₂；
（4）根據(jù)NaCl的晶胞結構圖可知，距離Cl^- 最近的Na⁺分布在Cl^-的上下、左右、前后，所圍成的幾何體為正八面體，NaF中Na⁺與Na⁺之間的最短距離為d，所以晶胞的邊長為

2

d，每個晶胞中含鈉離子和氟離子的個數(shù)為4，根據(jù)ρ=

m

V

可計算得密度為

4×42 NA

( 2 d)3

=

42 2

NAd3

，故答案為：正八面體；

42 2

NAd3

．

點評：本題主要考查了核外電子排布、分子空間構型、配位鍵、分子的極性、晶胞的密度計算等知識點，中等難度，解題時要注意基礎知識的靈活運用．