大题强化训练2 物质结构与性质 高考模拟试题演练（Word练习）-【精讲精练】2024年高考化学二轮专题辅导与训练(A版)

大题强化训练(二)　高考模拟试题演练 [对应学生用书P190] 1．光电材料[氟代硼铍酸钾晶体(KBe2BO3F2)、CaTiO3等]是目前科学家特别关注的材料。KBe2BO3F2(晶胞结构如图a，其中氧原子已省略，图a中的原子分别位于晶胞的顶点、棱及面上)是一种可制造出深紫外固体激光器的光电材料，可由BeO、KBF4和B2O3在一定条件下制得，同时放出BF3气体；CaTiO3(晶胞结构如图b)在光、电、热等领域有着独特的性质特征。 (1)基态Ti原子的核外电子排布式为____________________。 (2)KBF4是离子化合物，BF3、BF中B原子的杂化方式依次为________、________。 (3)KBe2BO3F2的组成元素中，非金属元素的电负性由强到弱的顺序为____________(填元素符号)，基态原子的第一电离能：Be________(填“＞”或“＜”)B。 (4)图a中，已知原子半径X＞Y，X、Z分别表示________、________。(填元素符号) (5)图b中，与Ti4＋最近且距离相等的氧离子构成的几何图形为________，若设晶胞边长为x cm，则Ti4＋与最近的Ca2＋间的距离为________(填含x的表达式)cm；表示该晶体的晶胞还可以有另一种画法，将Ca2＋置于立方体的顶点，则Ti4＋的位置是__________。 解析　(2)BF3中B的价电子对数为3＋×(3－3×1)＝3，采取sp2杂化，BF中B的价电子对数为4＋×(3＋1－4×1)＝4，采取sp3杂化。 (3)KBe2BO3F2的组成元素中，非金属元素有B、O、F，元素非金属性越强，电负性越大，因此电负性由强到弱的顺序为：F＞O＞B；Be的基态原子核外电子排布式为1s22s2，B的基态原子核外电子排布式为1s22s22p1，Be的最外层电子处于全满结构，较稳定，失去一个电子较难，因此基态原子的第一电离能：Be>B。 (5)由晶胞结构如图b可知，与Ti4＋最近且距离相等的氧离子有6个，可构成正八面体；由晶胞结构如图b可知，Ti4＋与最近的Ca2＋间的距离在体对角线上，为体对角线距离的一半，而晶胞边长为x cm，依据勾股定理可得，Ti4＋与最近的Ca2＋间的距离为x cm；由化学式CaTiO3可知，Ca2＋与Ti4＋个数比为1∶1，因此若Ca2＋置于立方体的顶点，则Ti4＋的位置是立方体的体心。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d24s2或[Ar]3d24s2　(2)sp2　sp3 (3)F＞O＞B　＞ (4)Be　B (5)正八面体　x　立方体的体心 2．镍铜合金由60%镍、33%铜、6.5%铁三种金属组成的合金材料。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度，耐蚀性高，耐磨性好，容易加工，无磁性，是制造行波管和其他电子管较好的结构材料。还可作为航空发动机的结构材料。 (1)基态铜原子的价层电子的轨道表示式为______________________，Cu与Fe的第二电离能分别为：ICu＝1 959 kJ·mol－1，IFe＝1 562 kJ·mol－1，结合价层电子排布式解释Fe的第二电离能较小的原因是________________________________________________________。 (2)向4 mL 0.1 mol/L CuSO4溶液中滴加氨水可形成[Cu(NH3)4]SO4溶液，再向溶液中加入8 mL 95%的乙醇，并用玻璃棒摩擦器壁析出深蓝色晶体[Cu(NH3)4]SO4·H2O。 ①NH3中心原子的轨道杂化类型为________。NH3的沸点高于CH4的沸点，其原因是________。 ②简单说明加入乙醇后析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的原因____________________ ____________________________________________________。 (3)某镍铜合金的立方晶胞结构如图所示。 ①在该晶胞中镍原子与铜原子的数量比为____________。 ②若该晶胞的棱长为a nm(1 nm＝1×10－7cm)，ρ＝____________g·cm－3(NA表示阿伏加德罗常数，列出计算式)。 解析　(3)①根据题干图示晶胞结构可知，一个晶胞中含有的Cu个数为：6×＝3个，Ni个数为：8×＝1个，则在该晶胞中镍原子与铜原子的数量比为1∶3；②若该晶胞的棱长为a nm(1 nm＝1×10－7cm)，ρ＝＝ g·cm－3。 答案　(1) 　Cu＋核外价电子排布式为3d10,3d轨道全充满，比Fe＋的3d64s1稳定，难以失去电子 (2)①sp3 杂化　氨气分子间存在氢键 ②[Cu(NH3)4]SO4属于离子化合物，易溶于极