Question

[物质结构与性质，13分]
（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，其基态原子的电子排布式     。
（2）下图曲线表示部分短周期元素的原子序数（按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系。其中A点表示的单质是      （填化学式）。

键长/(pm)	B—F	B—Cl	B—Br
计算值	152	187	199
实测值	130	175	187

（3）三氟化硼分子的空间构型是         ；三溴化硼、三氯化硼分子结构与三氟化硼相似，如果把B－X键都当作单键考虑来计算键长，理论值与实测键长结果如右表。硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是                                  。
（4）海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na⁺与多聚磷酸根离子组成的，某种多聚磷酸根的结构如图。

①磷原子的杂化类型为       。
②这种多聚磷酸钠的化学式为          。
（5）已知HF与F^－通过氢键结合成HF。判断HF和HF微粒间能否形成氢键，并说明理由。
          。

Answer 1

（1）［Ar］3d⁵4s¹（2分）   （2）F₂（2分）
（3）平面三角形（1分）   B与X原子间还有键形成（2分）
（4）sp³（2分）   Na₅P₃O₁₀（2分）
（5）在HF(F－H…F^－)中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子。（2分）

解析试题分析：（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，为24号元素Cr，其基态原子的电子排布式为［Ar］3d⁵4s¹。（2）一般来说，气体的沸点低于0℃，根据曲线知，随着原子序数的递增，连续的有四种元素的单质为气体，即它们应为N、O、F、Ne元素，则单质A应为F₂。（3）三氟化硼分子中硼原子以sp²杂化轨道与氟原子成键，三氟化硼分子的空间构型是平面三角形；硼卤键长实测值比计算值要短得多，可能的原因是在B原子上有一个空的2p轨道从三个卤素原子上的任何一个已经充满电子的对称性相同的p轨道接受一对电子形成了π键。（4）①磷原子形成了四个σ键，没有孤电子对，价电子对数为4，故呈sp³杂化；②由给出的多聚磷酸根结构式知，含有3个多聚磷酸根离子，相当于是3个磷酸根离子中去掉了（3-1）氧原子，所带电荷为-2×（3×3+1）+5×3=-（3+2），由化合价规则知磷酸钠的组成为Na₅P₃O₁₀。（5）在HF(F－H…F^－)中，已经存在分子内氢键，所以没有可用于形成氢键的氢原子。
考点：考查原子核外电子排布、分子结构与性质、杂化轨道类型判断、氢键等知识。