人教A版高中化学选择性必修2模块综合测评含答案

这是一份高中化学人教版 (2019)选择性必修2本册综合课后作业题，共14页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。1~10题每题2分,11~15题每题4分,共40分)
1.[2023河北邢台二中高二期末]下列有关说法错误的是( )
A.氢原子的电子云图如图1表示离核越近电子出现的概率越大
B.处于最低能量状态的原子叫基态原子,1s22s22p43s1→1s22s22p5过程中形成的是发射光谱:如图2
C.钙的某氧化物的晶胞结构如图3所示:其中黑球为Ca2+,则该晶体化学式为CaO2
D.四氨合铜离子的球棍模型如图4所示
2.[2023湖南衡阳八中高二期末]下列说法正确的是( )
A.H2O比H2S稳定是因为水分子间存在氢键
B.1s、2s、3s的电子云轮廓图均为球形且大小相同
C.在物质结构研究的历史上,发现元素周期律的科学家是道尔顿
D.最外层电子数相同的原子不一定位于同一主族,可能在同一周期
3.[2023山东菏泽一中高二期末]下列说法错误的是( )
A.碘单质升华破坏的是范德华力
B.PCl5中心原子的价层电子对数为5
C.基态氯原子核外电子的运动状态有17种
D.COCl2分子中单键与双键的键角小于单键与单键的键角,是极性分子
4.下列说法正确的是( )
A.同一原子中,在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布,先排满K层再排L层,然后依次排满M层再排N层
C.同一周期中,随着核电荷数的增大,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
5.下列物质在熔融状态下能够导电的是( )
A.NaClB.SiO2
C.Cl2D.HCl
6.下列叙述正确的是( )
A.价层电子排布式为2s2和3s23p5的两原子形成离子化合物
B.元素Se位于第四周期第ⅣA族,属于p区
C.非极性分子往往具有高度对称性,如BF3、CO2、PCl3、H2O2分子
D.不同元素组成的多原子分子中一定含有极性共价键
7.下列关于晶体的叙述正确的是( )
A.晶体中只要有阳离子就一定是离子晶体
B.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验
C.分子晶体中共价键键能越大,沸点越高
D.金属晶体发生形变时,内部金属离子与“自由电子”的相互作用消失
8.[2023湖北省级示范高二四校联考]短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大,X核外电子只有1种运动状态,Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子,M是短周期原子半径最大的元素,N的氢氧化物具有两性。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:YB.Y的氢化物沸点不一定低于W的氢化物
C.电负性:MD.M在不同条件下与氧气反应的产物阴阳离子个数比不同
9.[2023江苏响水县清源高中高二期末]下列有关说法正确的是( )
A.图A为px轨道的电子云轮廓图
B.图B为冰晶胞示意图,类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
C.图C为H原子的电子云图,由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
D.图D晶体化学式为LaNi4
10.下列有关物质结构和性质变化规律正确的是( )
A.硬度:LiClB.沸点:HFC.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4
D.原子半径:Na>Mg>Al
11.下列元素或化合物的性质变化顺序不正确的是( )
A.第一电离能:Cl>P>S>Si
B.共价键的极性:HF>HCl>HBr>HI
C.价层电子对互斥模型中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数
D.第四周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多
12.离子液体是在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,应用广泛。1?乙基?3?甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体结构如图所示,下列相关叙述错误的是( )
A.该离子液体中C、N的杂化方式均有sp2和sp3两种
B.阴离子呈正四面体形
C.阳离子中σ键数目是π键数目的10倍
D.该离子液体与水能形成氢键
13.已知CH3COOH+Cl2ClCH2COOH+HCl,ClCH2COOH的酸性比CH3COOH强。下列有关说法正确的是( )
A.HCl的电子式为H+[··Cl······]-
B.Cl—Cl的键长比I—I短
C.CH3COOH分子中只有σ键
D.ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH弱
14.我国科学家合成了富集11B的非碳导热材料立方氮化硼晶体,晶胞结构如图。下列说法正确的是( )
A.11BN和10BN的性质无差异
B.该晶体具有良好的导电性
C.该晶胞中含有14个B原子、4个N原子
D.N原子周围等距且最近的N原子数为12
15.原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分别位于相邻两个周期,基态Q原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,该五种元素组成(如图结构)的化合物可制备储氢材料。下列说法正确的是( )
A.图示化合物为共价化合物
B.阴、阳离子中均有配位键
C.Y、Q原子的杂化方式不同
D.M、Q氢化物的沸点均比同主族氢化物的沸点低
二、非选择题(本题包括5个小题,共60分)
16.(10分)[2023湖南衡阳市八中高二期末]回答下列问题:
(1)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子中中心原子的价层电子对数为 ;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是 。
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是
N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1 038.7 kJ· ml-1
若该反应中有4 ml N—H断裂,则形成的π键有 ml。
(2)第ⅥA族元素氧、硫、硒(Se)的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
①基态Se原子的价电子轨道表示式为 。
②H2SeO4的酸性比H2SO4 (填“强”或“弱”)。气态SeO3为 (填“极性”或“非极性”)分子,SO32-的空间结构为 。
17.(12分)我国科学家发现AgCrS2(AMX2家族成员之一,A为一价金属,M为三价金属,X为氧族元素)在室温下具有超离子行为。回答下列问题:
(1)一个原子轨道填充2个自旋相反(顺时针和逆时针)的电子。基态硫原子核外最多有
个电子顺时针旋转。基态铬原子有 个未成对电子。
(2)氧族元素有氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素。
①这四种元素中,电负性最大的是 (填元素符号)。
②科学家用亚硒酸盐和硫酸盐跟踪固氮酶,研究反应机理。SeO32-的空间结构为 ,其中Se原子的杂化方式是 。
③H2O、H2S、H2Se、H2Te的键角依次减小,其主要原因可能是 。
(3)配合物[Cr(OH)3(H2O)(en)](en为H2NCH2CH2NH2)的中心离子配位数为 (Cr与O、N均形成了配位键)。
(4)在银氨溶液中,1 ml [Ag(NH3)2]+中含 ml σ键。
18.(12分)[2023河北秦皇岛市一中高二期末]下表为元素周期表的一部分,请参照7种元素在表中的位置,回答下列问题:
(1)AX2的电子式为 ;基态M元素原子价层电子排布式为 。
(2)在Y的氢化物Y2H4分子中,Y原子轨道的杂化类型是 ;Y与Z形成的离子YZ2-的VSEPR模型为 。
(3)元素X、Y、Z的最简单氢化物沸点从大到小顺序为 (用化学式表示)。
(4)单质Z有两种同素异形体,其中 (填分子式)在水中的溶解度较大,原因是 。
(5)基态Q3+与Q2+的未成对电子数之比为 ;Q3+与SCN-络合得到多种配合物,其中配位数为5的配离子为 (填化学式)。
19.(12分)以荧光探针为核心的荧光检测技术具有灵敏度高、专一性强、快速响应和操作简单的特点,已成为环境检测、生物成像和医学诊断的强大工具。BTCu是荧光增强型Cu2+荧光分子探针,可对环境和生物体内的微量Cu2+进行有效检测。BTCu识别Cu2+机理如图:
回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价层电子排布式为 。
(2)BTCu中所含第二周期元素的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
(3)探针BTCu与Cu2+的识别过程既有氧化脱氢反应,也有络合形式的参与。1 ml BTCu?Cu2+中,Cu2+形成的配位键有 ml,B原子的杂化轨道类型是 。
(4)四方晶系CuFeS2的晶胞结构如图所示,已知:a=b=0.524 nm,c=1.032 nm,晶胞棱边夹角均为90°,NA为阿伏加德罗常数的值。CuFeS2晶体的密度是 g·cm-3(列出计算式)。
20.(14分)以Cu2O、ZnO等半导体材料制作的传感器和芯片具有能耗低、效率高的优势。
请回答下列问题:
(1)基态O原子的电子排布式为 ,其中未成对电子有 个。
(2)Cu、Zn等金属具有良好的导电性,从金属键的理论看,原因是 。
(3)酞菁的铜锌配合物在光电传感器方面有着重要的应用价值。酞菁分子结构如图,分子中所有原子共平面,所有N原子的杂化轨道类型相同,均采取 杂化。
邻苯二甲酸酐()和邻苯二甲酰亚胺()都是合成酞菁的原料,后者熔点高于前者,主要原因是 。
(4)金属Zn能溶于氨水,生成以氨为配体,配位数为4的配离子。Zn与氨水反应的离子方程式为 。
(5)ZnO晶体中部分O原子被N原子替代后可以改善半导体的性能。Zn—N中离子键成分的百分数小于Zn—O,原因是 。
(6)如图1为某ZnO晶胞示意图,图2是若干晶胞无隙并置而成的底面O原子排列局部平面图。▱abcd为所取晶胞的下底面,为锐角等于60°的菱形。以此为参考,用给出的字母表示出与所取晶胞相邻的两个晶胞的底面 、 。
答案：
1.B 2.D 3.D 4.A
5.A 解析 NaCl为离子晶体,熔融状态下能形成自由移动的钠离子和氯离子,可以导电,A项正确;SiO2为共价晶体,熔融状态下没有离子生成,不能导电,B项错误;Cl2为分子晶体,在液态时没有离子生成,不能导电,C项错误;HCl为分子晶体,在液态时没有离子生成,不能导电,D项错误。
6.D 解析 价层电子排布式为2s2和3s23p5的两原子分别为Be和Cl,BeCl2为共价化合物,A错误;元素Se位于第四周期第ⅥA族,B错误;PCl3和H2O2分子属于极性分子,C错误;不同元素组成的多原子分子中一定含有极性共价键,D正确。
7.B 解析 金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成的,A项错误;分子晶体的熔、沸点由范德华力或氢键决定,与分子内的共价键无关,C项错误;金属晶体中的金属键无方向性,当发生形变时,金属键并未被破坏,D项错误。
8.D 解析 短周期主族元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大;X只有一个原子轨道,是氢元素;Y、W的2p轨道均含有2个未成对电子,则Y的2p轨道只有2个电子,是碳元素,W的2p轨道有4个电子,是氧元素;Z位于Y、W中间,是氮元素;N的氢氧化物具有两性,则N是铝元素;M是短周期原子半径最大的元素,是钠元素。
9.A 解析 px轨道电子云是沿x轴形成的哑铃形轮廓,A正确;冰晶胞内水分子间主要以氢键结合,B错误;H原子只有一个电子,电子云图中的小黑点不是电子本身,而是电子在原子核外出现的概率密度的形象化描述,C错误;图中黑球在面上的有8个,内部有1个,白球均位于顶角位置,根据均摊法可知有5个Ni、1个La,图D晶体化学式为LaNi5,D错误。
10.D 解析 组成相似的离子化合物,离子半径越小,离子键越强,晶体硬度越大,所以硬度:LiCl>NaCl>KCl,A项错误。液态HF分子间存在氢键,所以其沸点比HBr、HCl高;HBr、HCl分子结构相似,相对分子质量越大沸点越高,所以沸点:HF>HBr>HCl,B项错误。同一周期从左往右,元素的最高价氧化物对应水化物的酸性增强,所以酸性H3PO411.D 解析 Si、P、S、Cl处于同一周期,同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,因P的3p能级为半充满状态,导致其第一电离能较大,故第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S>Si,A项正确;F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,所以HF、HCl、HBr、HI的共价键极性逐渐减弱,B项正确;价层电子对数只计σ键电子对和孤电子对,不计π键电子对,C项正确;Mn原子的价电子排布式为3d54s2,含有5个未成对电子,而同周期Cr原子的价电子排布式为3d54s1,含有6个未成对电子,D项错误。
12.C 解析 该离子液体中,形成双键的C(N)原子采取sp2杂化,形成单键的C(N)原子采取sp3杂化,A项正确;阴离子BF4-中的B原子采取sp3杂化,B原子上无孤电子对,根据VSEPR模型判断其空间结构是正四面体形,B项正确;阳离子中含有19个σ键、2个π键,σ键数目不是π键数目的10倍,C项错误;该离子液体中的F原子能与水中的H原子形成氢键,D项正确。
13.B 解析 HCl为共价化合物,电子式为H··Cl······,A项错误;Cl的原子半径比I小,Cl—Cl的键长比I—I短,B项正确;CH3COOH的结构简式为,含有碳氧双键,因此含有σ键、π键,C项错误;Cl的电负性比I强,ClCH2COOH中O—H的极性更大,更易电离出氢离子,因此ClCH2COOH的酸性比ICH2COOH强,D项错误。
14.D 解析 11B和10B互为同位素,形成的化合物在化学性质上无差异,但物理性质有差异,A错误;该晶体结构中无自由移动的离子和电子,不具有导电性,B错误;该晶胞中,顶角上的B原子个数为8×18=1,面心上的B原子个数为6×12=3,共有4个B原子,C错误;B原子位于BN晶胞的顶角和面心,N原子位于晶胞内,改变观察的视角,使N原子位于顶角,此时其他N原子位于面心,N原子形成面心立方晶胞,面心立方晶胞的配位数为12,D正确。
15.B 解析 原子序数依次增大的五种短周期主族元素X、Y、Z、M、Q分别位于相邻两个周期,基态Q原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,则Q为氧元素。根据结构分析,X为氢元素,Y为硼元素,Z为碳元素,M为氮元素。题图物质为离子化合物,A错误;阳离子中存在N—H配位键,阴离子中存在O—B配位键,B正确;Y、Q原子的杂化方式都为sp3杂化,C错误;同主族氢化物沸点比较时,相对分子质量越大,沸点越高,因为氨气或水分子间存在氢键,所以氨气和水的沸点反常,D错误。
16.答案 (1)①4 sp3 ②3
(2)① ②弱 非极性 三角锥形
解析 (1)①NH3分子中中心原子N原子价层电子对数为4,有1个孤电子对;N2H4中N原子的价层电子对数也是4,故其杂化方式为sp3。
②若该反应中有4 ml N—H断裂,说明有1 ml肼参加反应,形成的π键的物质的量为2×1.5 ml=3 ml。
(2)①Se为34号元素,为第四周期第ⅥA族元素,则其价电子轨道表示式为。
②非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则H2SeO4的酸性比H2SO4弱;气态SeO3分子中Se原子价层电子对数=3+6-2×32=3,Se为sp2杂化且不含孤电子对,其空间结构为平面三角形,为非极性分子;SO32-中S原子价层电子对数=3+6+2-2×32=3+1=4,S为sp3杂化且含1个孤电子对,则其空间结构为三角锥形。
17.答案 (1)9 6 (2)①O ②三角锥形 sp3 ③O、S、Se、Te的原子半径依次增大,成键电子对之间排斥力依次减小 (3)6 (4)8
解析 (1)S是16号元素,原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p4,S原子的3p4轨道上,只有一个轨道上有1对电子,另外2个3p轨道电子自旋状态相同,原子的其他轨道上都是1对自旋相反的电子,所以基态硫原子核外顺时针旋转的电子最多有1+1+3+1+3=9个;Cr是24号元素,基态Cr原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1,则其中含有的未成对电子数是6。
(2)①同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性就越弱,其电负性就越小,所以在这四种元素中电负性最大的元素是O元素;②SeO32-的中心Se原子的价层电子对数是3+6+2-2×32=4,有1个孤电子对,所以SeO32-的空间结构是三角锥形,其中Se原子的杂化方式是sp3杂化;③O、S、Se、Te是同一主族的元素,它们形成的氢化物H2O、H2S、H2Se、H2Te结构相似,但它们的键角依次减小,主要是由于随着原子核外电子层数的增多,O、S、Se、Te的原子半径依次增大,成键电子对之间排斥力依次减小。
(3)配合物[Cr(OH)3(H2O)(en)]的中心离子的配体是OH-、H2O、H2NCH2CH2NH2,H2NCH2CH2NH2中两个N原子都与Cr形成配位键,配位数为6。
(4)[Ag(NH3)2]+中的中心离子是Ag+,配位体是NH3,在配位体中含有3个共价键,每个配位体与中心离子以配位键结合,共价键、配位键都是σ键,在1个[Ag(NH3)2]+中含有8个σ键。
18.答案 (1)Ca2+[··C︙︙C··]2- 3d54s1
(2)sp3 平面三角形 (3)H2O>NH3>CH4
(4)O3 O3为极性分子,O2为非极性分子,H2O为极性溶剂,根据“相似相溶”规律,O3在水中溶解度较大
(5)5∶4 [Fe(SCN)5]2-
解析 根据元素周期表中的相对位置可知A是Ca元素,X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,D是Si元素,M是Cr元素,Q是Fe元素,据此解答。
(1)AX2是碳化钙,属于离子化合物,电子式为
Ca2+[··C︙︙C··]2-;Cr的原子序数是24,基态Cr元素原子价层电子排布式为3d54s1。
(2)在Y的氢化物N2H4分子中,Y原子的价层电子对数是4,含有1个孤电子对,原子轨道的杂化类型是sp3;Y与Z形成的离子NO2-中中心原子的价层电子对数是2+5+1-2×22=3,其VSEPR模型为平面三角形。
(3)水、氨气均能形成分子间氢键,甲烷不能形成分子间氢键,水分子中形成的氢键数目多,所以元素C、N、O的最简单氢化物沸点从大到小顺序为H2O>NH3>CH4。
(4)由于O3为极性分子,O2为非极性分子,H2O为极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知O3在水中溶解度较大。
(5)基态铁原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,所以基态Fe3+与Fe2+的未成对电子数之比为5∶4;Fe3+与SCN-络合得到多种配合物,其中配位数为5的配离子为[Fe(SCN)5]2-。
19.答案 (1)3d104s1
(2)B(3)2 sp3
(4)4×184(0.5242×1.032×10-21)×NA
解析 (1)Cu是29号元素,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1。(2)根据BTCu的结构简式可知,其中所含的第二周期元素有B、C、N、O、F元素。一般情况下,同一周期元素的原子序数越大,其相应的第一电离能就越大,但由于N原子的最外层电子处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素,所以这些元素的第一电离能由小到大的顺序为B20.答案 (1)1s22s22p4 2
(2)Cu、Zn等金属中金属键由金属阳离子和自由电子形成,自由电子在外电场作用下可以定向移动
(3)sp2 后者存在分子间氢键
(4)Zn+4NH3+2H2O[Zn(NH3)4]2++2OH-+H2↑
(5)N的电负性小于O
(6)▱cihd ▱bcfe
解析 (1)基态O原子的电子排布式为1s22s22p4,其中2p轨道有2个未成对电子。
(3)结合酞菁分子中所有原子共平面及其分子结构图,知N原子是sp2杂化。
(5)N的电负性小于O,故Zn—N中电子对共用成分的百分数大于Zn—O,Zn—N中离子键成分的百分数小于Zn—O。
(6)晶胞是构成晶体的最小单元,通过平移法可知,与所取晶胞相邻的两个晶胞底面分别为▱cihd、▱bcfe。图1
图2
图3
图4