题目内容
已知A、B、C、D均是元素周期表中前36号中的元素，其原于序数依次递增，其他相关结构或性质信息如下表。
元素 结构或性质信息
A 原子核外有一个未成对电子，其氢化物与水分子间能形成氢键
B 原子核外M层电子数是N层电子数的4倍
C 是使用最为广泛的合金的主要成分
D 原子各内层电子均已饱和，最外层电子数为1
请根据信息回答有关问题：
（1）C元素在周期表中的位置为____ ，D元素原子的外围电子排布式为
（2）用氢键表示式写出A的氢化物水溶液中存在的所有氢键____ 。
（3）A与氧可形成原子个数比为2:1的三原子分子，其中氧的化合价为____ ，氧原子杂化类型与下列分子的中心原子杂化类型相同的是____
a:CO2 b:SO2 c:NH3 d;CH4
（4）A、B可形成离子化合物，其晶胞结构如下图甲所示，则晶胞中B离子的个数为____ ，与B离子最近且等距的A离子的个数为 。
（5）1183 K以下C晶体的晶胞如图乙中图1，而1183 K以上则转变为图2，在两种晶胞中最邻近的C原子间距离相同，则图1、图2所示两种晶中原子的空间利用率之比为___ _（可用根号表示）。
（1）第四周期Ⅷ族（1分） 3d104s1（2分）
（2）F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O（4分或其他正确表示）
（3）+2（1分）cd（2分）
（4）4（1分） 8（1分）
（5）
或0.92：1或68%：74%等合理答案均给分（3分）
【解析】
试题分析：原子核外有一个未成对电子，其氢化物与水分子间能形成氢键，因此A是F元素；原子核外M层电子数是N层电子数的4倍，这说明M是20号元素Ca；C是使用最为广泛的合金的主要成分，因此C是铁元素；原子各内层电子均已饱和，最外层电子数为1，则D是29号元素Cu。
（1）铁元素在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族；铜元素原子的外围电子排布式为3d104s1。
（2）F和O都是活泼的非金属，能形成氢键，所以A的氢化物水溶液中存在的所有氢键为F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
（3）F的非金属性强于氧元素，在化合物中F只有－1价，所以如果A与氧可形成原子个数比为2:1的三原子分子，则其中氧的化合价为＋2价。在该分子中氧元素含有的孤对电子对数＝（6－2×1）÷2＝2，因此 该分子是V形结构，氧元素是sp3杂化。CO2、SO2、NH3、CH4分子中中心原子的杂化轨道类型分别是sp、sp2、sp3、sp3，所以答案选cd。
（4）A、B形成离子化合物是CaF2，则根据晶胞结构可知，晶胞中B离子的个数为＝8×
＋6×
＝4个；与B离子最近且等距的A离子的个数为8个。
（5）设铁原子半径是r，立方体边长图1是a，图2是b，则根据图1可知a2＋2a2＝(4r)2，解得a＝
，所以图1中铁原子的空间利用率是
。根据图2可知b2＋b2＝(4r)2，解得b＝
，所以图2中铁原子的空间利用率是
，所以铁原子的空间利用率之比为:＝。
考点：考查元素推断；核外电子排布；氢键；化合价；杂化轨道类型；晶体结构的有关判断和计算等
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已知A、B、C、D均为气体，E、F均为常温下呈固体的离子化合物，G为氯化钙，A在B中燃烧的火焰呈苍白色，反应②中两气体相遇有大量白烟，它们之间的转化关系如图所示：
