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15.A、B、C、D、E代表五种常见元素,它们的核电荷数依次增大.其中元素E的基态3d轨道上有2个电子,A的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍,B是地壳中含量最多的元素,C是短周期中最活泼的金属元素,D与C可形成CD型离子化合物.请回答下列问题:
(1)E的基态原子价层电子排布式为3d24s2.
(2)AB2分子中,A的杂化类型为sp.
(3)AB2形成的晶体的熔点低于(填“大于”、“小于”或“无法判断”)CD形成的晶体的熔点,原因是CO2形成的晶体属于分子晶体,NaCl属于离子晶体.
(4)E与B形成的一种橙红色晶体晶胞结构如图1所示,其化学式为TiO2(用元素符号表示).
(5)由C、D两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有或近似具有球型对称结构,它们都可以看做刚性圆球,并彼此“相切”.如图2所示为C、D形成化合物的晶胞结构图以及如图3的晶胞的剖面图:

若a=5.6×10-8 cm,则该晶体的密度为2.2g•cm-3(精确到小数点后1位).

分析 A、B、C、D、E代表五种常见元素,它们的核电荷数依次增大.其中元素E的基态3d轨道上有2个电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,则E为Ti;A的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍,L层电子数为4,故A为碳元素;B是地壳中含量最多的元素,则B为O元素;C是短周期中最活泼的金属元素,则C为Na;D与C可形成CD型离子化合物,则D为Cl,据此解答.

解答 解:A、B、C、D、E代表五种常见元素,它们的核电荷数依次增大.其中元素E的基态3d轨道上有2个电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,则E为Ti;A的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍,L层电子数为4,故A为碳元素;B是地壳中含量最多的元素,则B为O元素;C是短周期中最活泼的金属元素,则C为Na;D与C可形成CD型离子化合物,则D为Cl.
(1)E为Ti,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,基态原子价层电子排布式为3d24s2,故答案为:3d24s2;
(2)CO2分子结构式为O=C=O,碳原子成2个δ键、没有孤对电子,故C原子采取sp杂化,故答案为:sp;
(3)CO2形成的晶体属于分子晶体,NaCl属于离子晶体,通常情况下,离子晶体熔点大于分子晶体熔点,故CO2形成的晶体的熔点低于NaCl,
故答案为:低于;CO2形成的晶体属于分子晶体,NaCl属于离子晶体;
(4)该晶胞中Ti原子个数=1+8×$\frac{1}{8}$=2、O原子个数=2+4×$\frac{1}{2}$=4,则Ti、O原子个数之比=2:4=1:2,则化学式为TiO2,故答案为:TiO2;
(5)由晶胞结构可知,Na+为黑球,Cl-为白球,晶胞中Na+离子数目=1+12×$\frac{1}{4}$=4,Cl-离子数目=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,故晶胞质量=$\frac{4×58.5}{6.02×1{0}^{23}}$g,晶胞体积=(5.6×10-8cm)3,则该晶体的密度为$\frac{4×58.5}{6.02×1{0}^{23}}$g÷(5.6×10-8cm)3=2.2 g•cm-3,
故答案为:2.2.

点评 本题主要考查了原子核外电子排布、晶体结构与计算、原子轨道杂化类型等知识,意在考查考生对基础知识的掌握和应用能力,注意利用均摊法进行晶胞计算.

练习册系列答案
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Cl2(g)?Cl2(aq)   ①
Cl2(aq)+H2O?HClO+H++Cl-②
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其中Cl2(aq)、HClO和ClO-分别在三者中所占分数(α)随pH变化的关系如图1所示.
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H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)△H3=-184.6KJ/mol
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