Question

4．A、B、C、D、E為核電荷數(shù)依次增大的五種元素．A的基態(tài)原子中有2個(gè)未成對(duì)電子，B是地殼中含量最多的元素，C是短周期中最活潑的金屬元素，D與C可形成CD型離子化合物，E的基態(tài)原子3d軌道上有2個(gè)電子．請(qǐng)回答下列問題：
（1）E的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為3d²4s²．
（2）DB₂^-離子的立體構(gòu)型為V形；A、B、C的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞C＞Na（用元素符號(hào)表示）．
（3）AB₂形成的晶體的熔點(diǎn)低于（填“高于”、“低于”或“等于”）CD形成的晶體的熔點(diǎn)，原因是CO₂形成的晶體屬于分子晶體，NaCl屬于離子晶體，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力．
（4）ED₄是制取航空材料的重要原料．E與B形成的一種晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．取該晶體和A的單質(zhì)放在電爐中，并通入D₂后高溫加熱，可制得ED₄，同時(shí)產(chǎn)生一種造成溫室效應(yīng)的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是TiO₂+C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO₂．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．E的基態(tài)原子3d軌道上有2個(gè)電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，則E為Ti；B是地殼中含量最多的元素，則B為O元素；C是短周期中最活潑的金屬元素，則C為Na；D與C可形成CD型離子化合物，則D為Cl；A的基態(tài)原子中有2個(gè)未成對(duì)電子，原子序數(shù)小于氧，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故A為碳元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E五種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大．E的基態(tài)原子3d軌道上有2個(gè)電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，則E為Ti；B是地殼中含量最多的元素，則B為O元素；C是短周期中最活潑的金屬元素，則C為Na；D與C可形成CD型離子化合物，則D為Cl；A的基態(tài)原子中有2個(gè)未成對(duì)電子，原子序數(shù)小于氧，原子核外電子排布式為1s²2s²2p²，故A為碳元素．
（1）E的基態(tài)3d軌道上有2個(gè)電子，原子核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為3d²4s²，
故答案為：3d²4s²；
（2）ClO₂^-中Cl原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{7+1-2×2}{2}$=2，價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+2=4，為V形結(jié)構(gòu)，同周期自左而右電負(fù)性增大，非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大，故電負(fù)性O(shè)＞C＞Na，
故答案為：V形；O＞C＞Na；
（3）CO₂形成的晶體屬于分子晶體，NaCl屬于離子晶體，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力，通常情況下，離子晶體熔點(diǎn)大于分子晶體熔點(diǎn)，故CO₂形成的晶體的熔點(diǎn)低于NaCl，
故答案為：低于；CO₂形成的晶體屬于分子晶體，NaCl屬于離子晶體，離子鍵強(qiáng)于分子間作用力；
（4）該晶胞中Ti原子個(gè)數(shù)=1+8×$\frac{1}{8}$=2、O原子個(gè)數(shù)=2+4×$\frac{1}{2}$=4，則Ti、O原子個(gè)數(shù)之比=2：4=1：2，則化學(xué)式為TiO₂，TiO₂放在電爐中，通入Cl₂和碳的單質(zhì)后高溫加熱，可制得TiCl₄，同時(shí)產(chǎn)生一種造成溫室效應(yīng)的氣體，該氣體為二氧化碳，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：TiO₂+C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO₂，
故答案為：TiO₂+C+2Cl₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$TiCl₄+CO₂．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及晶胞計(jì)算、雜化軌道、電負(fù)性、核外電子排布、晶體性質(zhì)等，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意利用均攤法進(jìn)行晶胞計(jì)算．