Question

【题目】氟的单质及含氟化合物用途非常广泛。回答下列问题：

(1)BF3常用作有机反应的催化剂，下列B原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为____________、_______________。(填标号)

(2)NH4HF2(氟氢化铵)固态时包含的作用力有_______________(填标号)。

a.离子键 b.键 c.键 d.氢键

(3)由反应2F2+2NaOH＝OF2+2NaF+H2O可制备OF2。OF2的空间构型为___________，氧原子的杂化方式是_____________________________

(4)CsF是离子晶体，其晶格能可通过图(a)的born－Haber循环计算得到。

由图（a）可知，Cs原子的第一电离能为_______________________kJ·mol－1，F－F键的键能为________kJ·mol－1，CsF的晶格能为________kJ·mol－1。

(5)BaF2晶胞是一种良好的闪烁晶体[如图(b)所示]。Ba2＋的配位数为_________个；已知其密度为，则BaF2的晶胞参数为a=____________(设NA为阿伏加德罗常数的数值，列出计算式) nm。

Answer 1

【答案】A D abd V型 sp3杂化 375.7 158.8 756.9 8

【解析】

(1)基态B原子的排布式为1s22s22p1，处于最低能量状态，为A；B原子处于激发态时，能量较高，最高的为D；

(2)氟氢化铵固态时，铵根离子与HF2-间存在离子键，铵根离子内部N-H为键或极性共价键和配位键，H-F间为键，无键，氟氢化铵之间还存在氢键，答案为abd；

(3)OF2中心O原子含有2个O-F键，2个孤电子对，为sp3杂化，空间构型为V型；

(4)Cs原子的第一电离能为气态电中性Cs原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，即Cs（g）+1/2F2（g）到Cs+（g）+1/2F2（g）的过程释放的能量，为375.7kJ/mol；F－F键的键能为Cs+（g）+1/2F2（g）到Cs+（g）+F（g）释放能量的2倍，即158.8 kJ/mol；CsF的晶格能为Cs+（g）+F-（g）到CsF（s）释放的能量为756.9kJ/mol；

(5)BaF2晶胞中，钡离子在晶胞的顶点和面心，个数为8×1/8+6×1/2=4，氟离子在内部，有8个；距离Ba2＋距离相等且最近的F-在相邻的内部，个数为8，则配位数为8；ρ=m/V=（137×4+19×8）/a3×10-21×NA=4.893，则a=。