Question

【題目】鉑鈷合金是以鉑為基含鈷二元合金，在高溫下，鉑與鈷可無限互溶，其固體為面心立方晶格。鉑鈷合金磁性極強，磁穩定性較高，耐化學腐蝕性很好，主要用于航天航空儀表、電子鐘表、磁控管等。氟及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題：

（1）聚四氟乙烯是一種準晶體，準晶體是一種無平移周期序，但有嚴格準周期位置序的獨特晶體，可通過____方法區分晶體準晶體和非晶體。

（2）基態F原子的價層電子排布圖（軌道表達式）為______。

（3）[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______（各舉一例）。

（4）NH4F（氟化銨）可用于玻璃的蝕刻防腐劑、消毒劑。NH4+中中心原子的雜化類型是______；氟化銨中存在______（填字母）。

A．離子鍵B．σ鍵C．π鍵D．氫鍵

（5）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______kJmol-1，S-F鍵的鍵能為______kJmol-1。

（6）CuCl的熔點為426℃，熔化時幾乎不導電；CuF的熔點為908℃，密度為7.1gcm-3。

①CuF的熔點比CuCl的高，原因是______

②已知NA為阿伏加德羅常數的值，CuF的晶胞結構如圖（b）所示，則CuF的晶胞參數a=______nm（列出計算式）。

Answer 1

【答案】X-射線衍射 V形 H2O、NH2- sp3 AB 155 327 CuCl為分子晶體，CuF為離子晶體 ×107

【解析】

(1)晶體對X射線發生衍射，非晶體不發生衍射，準晶體介于二者之間；

(2)F的原子序數為9，價電子排布式為2s22p5；

(3)根據等電子體原理分析解答；

(4)NH4+的N原子形成4個σ鍵，沒有孤電子對；氟化銨為離子化合物，含有離子鍵和共價鍵；

(5)由圖象可知，斷裂3molF-F鍵，吸收465kJ能量，形成6molS-F鍵，放出1962kJ能量，據此計算；

(6)①CuCl熔化時幾乎不導電，應為分子晶體，而CuF為離子晶體；②根據均攤法計算晶胞中含有的Cu、F的數目，再結合晶體的密度列式計算。

(1)從外觀無法區分晶體、準晶體和非晶體，但用X光照射會發現：晶體對X射線發生衍射，非晶體不發生衍射，準晶體介于二者之間，因此通過X-射線衍射實驗可區分晶體、準晶體和非晶體，故答案為：X-射線衍射；

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

(3)[H2F]+與H2O、NH2-等互為等電子體，結構相似，為V形，故答案為：V形；H2O、NH2-；

(4)NH4+的N原子形成4個σ鍵，沒有孤電子對，采用sp3雜化，氟化銨為離子化合物，含有離子鍵和共價鍵，即σ鍵，故選AB，故答案為：sp3；AB；

(5)由圖象可知，斷裂3molF-F鍵，吸收465kJ能量，則F-F鍵的鍵能為155kJmol-1，形成6molS-F鍵，放出1962kJ能量，則S-F的鍵能為kJmol-1=327kJmol-1，故答案為：155；327；

(6)①CuCl的熔點為426℃，熔化時幾乎不導電，應為分子晶體，而CuF為離子晶體，一般，離子晶體的熔沸點比分子晶體高，則CuF比CuCl熔點高，故答案為：CuCl為分子晶體，CuF為離子晶體；

②CuF的密度為7.1gcm-3，晶胞中Cu、F的個數分別為4，(其中○為8×+6×=4)，則晶胞的密度=gcm-3=7.1gcm-3，a=×107nm，故答案為：×107。