Question

已知A、B、C、D均是元素周期表中前36號(hào)中的元素，其原于序數(shù)依次遞增，其他相關(guān)結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息如表．

元素	結(jié)構(gòu)或性質(zhì)信息
A	原子核外有一個(gè)未成對(duì)電子，其氫化物與水分子間能形成氫鍵
B	原子核外M層電子數(shù)是N層電子數(shù)的4倍
C	是使用最為廣泛的合金的主要成分
D	原子各內(nèi)層電子均已飽和，最外層電子數(shù)為1

請(qǐng)根據(jù)信息回答有關(guān)問(wèn)題：
（1）C元素在周期表中的位置為

 

，D元素原子的外圍電子排布式為

 

（2）用氫鍵表示式寫出A的氫化物水溶液中存在的所有氫鍵

 

．
（3）A與氧可形成原子個(gè)數(shù)比為2：1的三原子分子，其中氧的化合價(jià)為

 

，氧原子雜化類型與下列分子的中心原子雜化類型相同的是

 

a．CO₂      b．SO₂    c．NH₃       d．CH₄
（4）A、B可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，則晶胞中B離子的個(gè)數(shù)為

 

，與B離子最近且等距的A離子的個(gè)數(shù)為

 

．
（5）1183K以下C晶體的晶胞如圖乙中圖1，而1183K以上則轉(zhuǎn)變?yōu)閳D2，在兩種晶胞中最鄰近的C原子間距離相同，則圖1、圖2所示兩種晶中原子的空間利用率之比為

 

（可用根號(hào)表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：晶胞的計(jì)算,位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用

專題：

分析：原子核外有一個(gè)未成對(duì)電子，其氫化物與水分子間能形成氫鍵，則A為F；
原子核外M層電子數(shù)是N層電子數(shù)的4倍，M層為8個(gè)電子，N層為2個(gè)電子，則B為Mg；
是使用最為廣泛的合金的主要成分是鐵，則C為Fe；
原子各內(nèi)層電子均已飽和，最外層電子數(shù)為1，且原于序數(shù)大于Fe，則D為Cu，以此分析．

解答： 解：原子核外有一個(gè)未成對(duì)電子，其氫化物與水分子間能形成氫鍵，則A為F；
原子核外M層電子數(shù)是N層電子數(shù)的4倍，M層為8個(gè)電子，N層為2個(gè)電子，則B為Mg；
是使用最為廣泛的合金的主要成分是鐵，則C為Fe；
原子各內(nèi)層電子均已飽和，最外層電子數(shù)為1，且原于序數(shù)大于Fe，則D為Cu，
（1）Fe位于元素周期表的第四周期，第Ⅷ族，Cu原子的外圍電子排布式為3d¹⁰4s¹，
故答案為：第四周期Ⅷ族；3d¹⁰4s¹；
（2）HF水溶液中存在的所有氫鍵為：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O，
故答案為：F-H…F、F-H…O、O-H…F、O-H…O；
（3）F與氧可形成原子個(gè)數(shù)比為2：1的三原子分子OF₂，F(xiàn)的電負(fù)性大于O，因此F為-1價(jià)，O為+2價(jià)，O的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為2+

1

2

（6-2×1）=4，雜化類型為sp³，
a、CO₂中C原子含有2個(gè)σ鍵，不含孤電子對(duì)，所以C原子采用sp雜化；
b、SO₂中S原子含有2個(gè)σ鍵，含1個(gè)孤電子對(duì)，所以S原子采取sp²雜化；
c、NH₃中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（5-3×1）=4，所以N原子采用sp³雜化；
d、CH₄中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+

1

2

×（4-4×1）=4，所以C原子采用sp³雜化；
故答案為：+2；cd；
（4）A、B可形成離子化合物是MgF₂，由晶胞結(jié)構(gòu)可知，白代表鎂離子，鎂離子的個(gè)數(shù)為8×

1

8

+6×

1

2

=4，黑球?yàn)镕^-，個(gè)數(shù)為8×1=8，由面心的鎂離子可以看出與鎂離子最近且等距的F^-的個(gè)數(shù)為4×2=8，
故答案為：4；8；
（5）圖1為體心立方晶胞，原子的空間利用率為68%，圖2為面心立方晶胞，原子的空間利用率為74%，則圖1、圖2所示兩種晶中原子的空間利用率之比為68%：74%，
故答案為：68%：74%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了元素位-構(gòu)-性的關(guān)系，涉及元素推斷、核外電子排布、氫鍵、雜化類型、晶胞的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，綜合性較強(qiáng)，難度較大，元素推斷為解題的前提，熟練掌握物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的核心知識(shí)是解題的根本，注意不同堆積空間利用率的數(shù)值的記憶．