Question

【题目】氟及其化合物用途十分广泛，回答下列问题：

（1）氟化物OF2、NF3、SiF4、PF5、SF6中，中心原子采取sp3杂化的是__。

（2）[H2F]+[SbF6]-(氟锑酸)是一种超强酸。锑的价电子排布式为__。阳离子[H2F]+的空间构型为__，写出[H2F]+的等电子体__（分子和离子各举一例）。

（3）SF6被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。根据__理论，可判断出其空间构型为正八面体。SF6的键能可通过类似Born-Haber循环能量构建能量图（图甲）计算键能，则S-F的键能为___kJmol-1。

（4）工业上电解Al2O3制取单质铝，常利用冰晶石Na3[AlF6]降低Al2O3的熔点。冰晶石的生产原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3[AlF6]+3CO2↑+9H2O。

①测定气态HF的摩尔质量时，往往得不到20gmol-1的数据，原因是__。

②冰晶石的晶体不导电，但熔融时能导电，则在冰晶石晶体中存在__(填序号)。

a.离子键 b.极性键 c.配位键 d.范德华力

③反应物中元素（氢除外）的第一电离能从大到小的顺序为__(用元素符号表示)。

④工业上不用电解熔点更低的AlCl3制取铝的原因为__。

⑤冰晶石由两种微粒构成，冰晶石的晶胞结构如图乙所示，●位于大立方体的顶点和面心，○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处所代表的微粒是__(填具体的微粒符号)。

Answer 1

【答案】OF2、NF3、SiF4 5s25p3 V型 H2O或H2S、NH2- 价层电子互斥 327 部分气态HF分子间以氢键结合了 abc F＞O＞C＞Al＞Na AlCl3为分子晶体，熔融不导电，无法电解 Na+

【解析】

(1)OF2中O形成2个δ键，孤电子对==2，总共电子对数为2+2=4，所以OF2为sp3杂化，故符合题意；NF3中N形成3个δ键，孤电子对==1，总共电子对数为1+3=4，所以为sp3杂化，故符合题意； SiF4中Si形成4个δ键，没有孤电子对，总共电子对数为0+4=4，所以为sp3杂化，故符合题意；PF5中P形成5个δ键，没有孤电子对，总共电子对数为0+5=5，所以为sp3d杂化，故不符合题意；SF6中S形成6个δ键，孤电子对==0，总共电子对数为0+6=6为sp3d2杂化，故不符合题意；故答案为：OF2、NF3、SiF4；

(2)锑为第五周期第V主族元素，其价电子排布式为5s25p3。[H2F]+与H2O、NH2-互为等电子体，结构相似，其空间构型均为：V型，故答案：5s25p3；V型；H2O、NH2-；

(3)SF6被广泛用于高压电器设备的绝缘介质。根据价层电子互斥理论，可判断出其空间构型为正八面体。根据Born-Haber循环能量构建能量图可知，S(s)+3F2(g)SF6的S-F的键能==327kJ·mol-1。故答案为：价层电子互斥；327；

(4)①因为HF分子间存在氢键，所以在测定气态HF的摩尔质量时，有部分HF分子通过氢键而结合了，往往得不到20gmol-1的数据，故答案：有部分HF分子通过氢键而结合了；

②冰晶石(Na3AlF6)晶体不导电，但熔融时能导电，说明属于离子化合物，含有离子键，由Na+、[AlF6]3-构成，[AlF6]3-中含有配位键，也属于极性键，故选：abc；

③冰晶石的生产原理为2Al(OH)3+12HF+3Na2CO3=2Na3[AlF6]+3CO2↑+9H2O，反应物中元素(氢除外)还有Al、O、F、Na、C元素，根据非金属性越强，其电负性越强，电力能越大，所以他们的第一电离能从大到小的顺序为F＞O＞C＞Al＞Na；

④因为AlCl3为共建化合物，属于分子晶体，在熔融状态下，不能电离出Al3+，所以工业上不用电解熔点更低的AlCl3制取铝，故答案：因为AlCl3属于分子晶体，在熔融状态下，不能电离出Al3+；

⑤●的个数=8 +6=4，○个数=12+8=11，要使两种离子的个数之比为1:3，则大立方体的体心处所代表的微粒是Na+，故答案为：Na+；