②密度逐渐增大是由于虽然原子半径逐渐增大，但其原子量增加的幅度更大，因此总的 来说密度逐渐增大。
13-5 你会选择哪种稀有气体作为： （a）温度最低的液体冷冻剂； （b）电离能最低、安全的放电光源； （c）最廉价的惰性气氛。 答：（a）He；（b）Xe；（c）Ar。
13-6 用价键理论和分子轨道理论解释
13-4 试说明稀有气体的熔点、沸点、密度等性质的变化趋势和原因？ 答：（1）变化趋势： 氦、氖、氩、氪、氙，这几种稀有气体熔点、沸点逐渐升高，密度逐渐增大。 （2）原因：
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①由于惰性气体都是单原子分子，物质的熔点、沸点与分子间相互作用力成正比。稀有 气体的原子间作用力主要是色散力，与相对原子质量的大小成正比，从氦到氙分子量逐渐增 大，熔点、沸点升高。
13-2 按室温和常压下的状态（气态、液态、固态）将下列化合物分类，哪一种固体可 能是电的良导体？
答：BaH2：氢化钡、离子型氢化物、固态； SiH4：硅烷、离子型氢化物、气态； NH3：氨、分子晶体、气态； AsH3：砷化氢、分子晶体、气态； PdH0.9：非整比化合物、分子晶体、气态； HI：碘化氢、分子晶体、气态。 其中，BaH2 固体是电的良导体。
有成键效应，均可存在。
He2：[（1s）2（*1s）2]
键级出与下列物种具有相同结构的稀有气体化合物的化学式并指出其空间构型：
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答：相同结构的稀有气体化合物的化学式及空间构型是 （a）ICl4－：XeF4，平面四边形； （b）IBr2－：XeF2，直线形； （c）BrO3－：XeO3，三角锥； （d）ClF：XeO，直线形。
14-2 氟在本族元素中有哪些特殊性？氟化氢和氢氟酸有哪些特性？
答：（1）氟在本族元素中的特殊性： ①由于 F 的半径特别小，故 F2 的离解能特别小，F－的水合热比其他卤素离子多；
13-8 用 VSEPR 理论判断 答：XeF2：直线形； XeF4：平面四边形； XeF6：八面体构型； XeOF4：四角锥形； ClF3：三角锥形分子。
及 的空间构型。
13-9 用化学方程式表达下列化合物的合成方法（包括反应条件）：
答：（a） Xe(g) F2 (g) 400C,0.1MPa XeF2 (g) （b） Xe(g) 3F2 (g) 300C,6MPa XeF6 (g) （c） XeF6 3H 2O XeO3 6HF
粒子存在的可能性。为什么氦没
有双原子分子存在？
答：按价键理论：HeH、He2＋粒子不存在配对的电子对，无价键形成，故不可能存在； HeH＋则可以存在。
而按分子轨道理论：
HeH：[（1s）2（*1s）1] HeH＋：[（1s）2] He2＋：[（1s）2（*1s）1]
键级＝0.5 键级＝1 键级＝0.5
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第 13 章 氢和稀有气体
13-1 氢作为能源，其优点是什么？目前开发中的困难是什么？ 答：（1）氢作为能源，具有以下优点： ①原料来源于地球上储量丰富的水，因而资源不受限制； ②氢气燃烧时放出的热量很大； ③作为燃料的最大优点是燃烧后的产物为水，不会污染环境； ④有可能实现能量的储存，也有可能实现经济高效的输送。 （2）氢能源开发中的困难是： ①氢气的产生； ②氢气的储存； ③氢气的利用。
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13-3 试述从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分的根据和方法。 答：（1）分离根据： 从空气中分离稀有气体和从混合稀有气体中分离各组分，主要是利用它们不同的物理性 质如：原子间不同的作用力、熔点沸点的高低以及被吸附的难易等差异达到分离的目的。 （2）分离方法： ①从空气中分离稀有气体： a．先将液态空气分级蒸馏，挥发除去大部分氮后，稀有气体就富集于液氧之中（还含 有少量的氮）； b．继续分馏可以把稀有气体和氮气分离出来。将这种气体通过氢氧化钠除去其中所含 的二氧化碳，用赤热的铜丝除去微量的氧，再用灼热的镁屑使氮转变成氮化镁，剩余的气体 则是以氩为主的稀有气体。 ②从混合稀有气体中分离各组分： 常用低温分馏或低温选择性吸附的方法，例： 在低温下用活性炭处理混合稀有气体，愈易液化的稀有气体就愈易被活性炭吸附。在 173K 时，氩、氪和氙被吸附，剩余的气体含有氦和氖。而在液态空气的低温下，氖被吸附 而氦可分离出来。所以，在不同的低温下，利用活性炭对各种稀有气体的吸附和解吸，就可 以使它们分离开来。
14-1 电解制氟时，为何不用 KF 的水溶液？液态氟化氢为什么不导电，而氟化钾的无 水氟化氢溶液却能导电？
答：（1）电解制氟时，将产生 F2，由于 F2 的标准电极电势高，F2 会马上与水发生剧烈 的化学反应生成 O2 得不到 F2，所以不用 KF 的水溶液。
（2）液态 HF 分子中，分子间形成氢键相互缔合，没有自由移动的离子，故而不能导 电。而在 KF 的无水 HF 溶液中，液态氟化氢可以同无水氯化钾作用形成 KHF2，存在 K＋和 HF2 －，因此可以导电。
13-10 完成下列反应方程式： （1） （2） （3） （4）
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（5）
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（6）
答：反应方程式如下：
（1）2XeF2＋ 2H2O＝2Xe＋O2＋4HF
（2）6XeF4＋ 12H2O＝2XeO3＋4Xe＋3O2＋24HF
（3）XeF6＋ 3H2O＝ XeO3＋6HF
XeF6＋ H2O＝ XeOF4＋2HF
（4）XeF2＋ H2＝Xe ＋2HF
（5）XeF4＋ 2Hg＝Xe ＋2 HgF2
（6）XeF4＋ Xe＝2XeF2
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第 14 章 卤 素