模块复习检测题（二）2021-2022学年高二化学苏教版（2019）选择性必修2

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《物质结构与性质》模块复习检测题（二）
一、选择题（本题包括15小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．下列描述不正确的是（ ）
A．2004年我国首创用CO2合成可降解塑料聚二氧化碳，该塑料不会产生白色污染
B．超临界流体是介于气态和液态之间的一种状态，故超临界流体CO2是合成的新物质
C．澳大利亚开发出被称为第五形态的固体碳——“纳米泡沫”，其形似海绵，密度极小且有磁性。可以预见，这种新材料的化学性质与金刚石相似
D．由于氢键的影响，甲酸蒸气的密度在373 K时为1.335 g·L-1，在293 K时为2.5 g·L-1
2．物质在不同溶剂中的溶解性一般都遵循“相似相溶规则”。下列装置不宜用于HCl尾气的吸收的是（ ）

3．某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5 ℃，其结构简式如图所示。下列说法正确的是（ ）

A．该物质为共价晶体
B．该物质分子中σ键和π键的个数比为5∶3
C．该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D．该物质分子中含有极性共价键
4．下列各组表述中，两种微粒对应的元素不属于同种元素的是（ ）
A．M层全充满而N层只排有1个电子的原子和位于第4周期ⅠB族元素的原子
B．价电子排布式为4s1的原子和原子序数为19的原子
C．2p轨道有一个空轨道的基态原子和最外层电子数是次外层电子数三倍的原子
D．3p轨道有两个空轨道的基态原子和M层电子数为3的原子
5．下列各组微粒的空间构型相同的是（ ）
①NH3和H2O　②NH4+和H3O+　③NH3和H3O+ ④O3和SO2　⑤CO2和BeCl2　⑥SiO44-和SO42- ⑦BF3和Al2Cl6
A．全部 B．除④⑥⑦以外 C．③④⑤⑥ D．②⑤⑥
6．关于晶体的下列说法正确的是（ ）
A．任何晶体中，若含有阳离子就一定有阴离子
B．氯化钠溶于水时晶体中的离子键被破坏
C．晶体中分子间作用力越大，分子越稳定
D．离子晶体中只含有离子键，不含有共价键
7．下面的排序不正确的是（ ）
A．熔点由高到低：Na＞Mg＞Al
B．硬度由大到小：金刚石＞碳化硅＞晶体硅
C．晶体熔点由低到高：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4
D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
8．氮化钠（Na3N）熔融时能导电，与水作用产生NH3。下列对氮化钠晶体的描述错误的是（ ）
A．构成晶体的两种微粒的电子层结构相同
B．构成晶体的两种微粒半径不相等
C．与盐酸反应生成的盐的化学键类型相同
D．与盐酸反应生成的盐的晶体类型相同
9．从微粒结构角度分析，下列说法错误的是（ ）
A．I3+的空间构型为V形，中心原子的杂化形式为sp3
B．ZnCO3中，阴离子空间构型为平面三角形，C原子的杂化形式为sp2
C．根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3三种分子中，中心原子价电子对数H2S与其他分子不同
D．三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体（）两种存在形式，两种形式中S原子的杂化轨道类型相同
10．美国科学家合成了含有N5+的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如下图所示。以下有关该物质的说法中不正确的是（ ）

A．每个N5+中含有35个质子和34个电子 B．该离子中有非极性键和配位键
C．该离子中含有4个π键 D．该离子有6个σ键
11．下列有关说法不正确的是（ ）

A．水合铜离子的模型如图1所示，1个水合铜离子中有4个配位键
B．CaF2晶体的晶胞如图2所示，每个CaF2晶胞平均占有4个Ca2+
C．H原子的电子云图如图3所示，H原子核外大多数电子在原子核附近运动
D．金属铜中Cu原子堆积模型如图4，为最密堆积，每个Cu原子的配位数均为12
12．Fe为过渡金属元素，在工业生产中具有重要的用途。已知NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)n]SO4，该配合物的中心离子的最外层电子数与配体提供的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是（ ）
A．该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4
B．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表p区
C．1 mol该配合物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成2 mol沉淀
D．该配合物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构
13．X和Y两种元素的核电荷数之和为22，X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是（ ）
A．X的单质固态时为分子晶体
B．Y的单质为共价晶体
C．X与Y形成的化合物固态时为分子晶体
D．X与碳形成的化合物为分子晶体
14．酞菁钴近年来被广泛应用于光电材料、非线性光学材料、催化剂等方面。酞菁钴的熔点约为163 ℃，其结构如图所示（部分化学键未画明）。下列说法正确的是（ ）

A．酞菁钴中三种非金属元素的电负性大小顺序为N＞H＞C
B．酞菁钴中碳原子的杂化方式有sp2杂化和sp3杂化两种
C．与Co(Ⅱ)通过配位键结合的是2号和4号N原子
D．酞菁钴是离子晶体
15．凡原子数、总电子数均相等，并且结构相似的物质，其物理性质也相似，如CO和N2。现有一种新型层状结构的无机材料BN的一种同分异构体αBN，其结构与石墨相似，平面结构如图所示，则关于该物质的结构、性质和用途叙述不正确的是（ ）

A．αBN是一种坚硬耐磨材料，可作钻具
B．若层状结构中有n个B原子，则有n个六元环
C．已知αBN在水蒸气作用下能微弱水解，则水解产物为H3BO3和NH3
D．αBN晶体中氮原子达到8电子稳定结构
二、非选择题（本题包括4小题）
16．根据要求回答下列问题：
（1）下列有关晶体结构和性质的说法中，正确的是 （填序号）。
①由金属元素和非金属元素组成的晶体一定是离子晶体
②分子晶体中不一定都存在共价键
③溶于水能导电的晶体一定是离子晶体
④具有规则几何外形的固体一定是晶体
⑤分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
⑥离子晶体一定都含有金属元素
⑦通过X—射线衍射实验的方法可以区分晶体和非晶体
⑧金属镁形成的晶体中，每个镁原子周围与其距离最近的原子有6个
⑨晶体和非晶体的本质区别是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列
⑩在NaCl晶体中，每个Na+周围与其距离最近的Na+有12个
（2）在下列物质形成的晶体中：NaCl、NaOH、Na2S、H2O2、Na2O2、(NH4)2S、CO2、CCl4、C2H2、SiO2、SiC、晶体硅、金刚石。
①其中只含有离子键的离子晶体是 。
②其中既含有离子键又含有极性共价键的离子晶体是 。
③其中既含有离子键又含有极性共价键和配位键的离子晶体是 。
④其中既含有离子键又含有非极性共价键的离子晶体是 。
⑤其中含有极性共价键的共价晶体是 。
⑥其中属于分子晶体的是 。
17．通过反应，可制备有机中间体异氰酸苯酯。
（1）Ni3+基态核外电子排布式为 。
（2）异氰酸苯酯分子中碳原子杂化轨道类型是 ，1 mol异氰酸苯酯分子中含有σ键数目为 。
（3）Na、O、C、N四种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。
（4）C2H5OH的沸点高于，这是因为 。
（5）Ni与Al形成的一种合金可用于铸造飞机发动机叶片，其晶胞结构如图所示，该合金的化学式为 。

18．氟是卤族元素中原子半径最小的元素，氟的化合物种类繁多，用途广泛。回答下列问题：
（1）基态氟原子价电子的电子排布图（轨道表达式）为 ，其电子占据的最高能级的电子云轮廓图为 。
（2）NaF和MgF2均为离子晶体，其熔沸点如下表：

熔点
沸点
NaF
993 ℃
1695 ℃
MgF2
1261 ℃
2260 ℃（分解）
Na+、Mg2+、F-的离子半径大小顺序为 ，MgF2熔沸点比NaF高的原因是 。
（3）氟虫腈是一种广谱性杀虫剂，其结构简式如图甲：

氟虫腈中碳原子的杂化方式为 。
（4）全氟辛酸（如图乙）主要用作表面活性剂、乳化剂。全氟辛酸结构中，与每个碳原子（除羧基碳外）相连的F、C的空间构型为 。
（5）PbF2具有萤石结构晶胞如图丙所示。已知晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为NA，则PbF2的密度为 g/cm3。
19．周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次增大。R基态原子中，电子占据的最高电子层符号为L，最高轨道上只有两个自旋方向相同的电子。工业上通过分离液态空气获得X单质。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和。Z基态原子的最外电子层只有一个电子，其他电子层均已充满电子。请回答下列问题：
（1）YX4-的空间构型是 。
（2）结构简式为RX(WH2)2的化合物中R原子的杂化轨道类型为 ；1 mol RX(WH2)2分子中含有σ键数目为 。（H为氢元素，下同）
（3）往Z的硫酸盐溶液中通入过量的WH3，可生成[Z(WH3)4]SO4，下列说法正确的是
（填字母）。
A．[Z(WH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．在[Z(WH3)4]2+中Z2+给出孤电子对，WH3提供空轨道
C．[Z(WH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
（4）某Y与Z形成的化合物的晶胞如图所示（黑点代表Z原子）。

①该晶体的化学式为 。
②已知Z和Y的电负性分别为1.9和3.0，则Y与Z形成的化合物属于 （填“离子”或“共价”）化合物。
③已知该晶体的密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体中Z原子和Y原子之间的最短距离为 cm（只写计算式）（Z原子位于体对角线上）。
参考答案及解析
1．B 【解析】降解塑料不会产生白色污染，A正确；超临界流体CO2中，CO2的分子组成未变，只是状态改变，故超临界流体CO2不是新物质，B错误；“纳米泡沫”和金刚石是由碳元素组成的不同单质，互为同素异形体，化学性质是相似的，C正确；甲酸蒸气随温度的降低，氢键被破坏的程度减小，分子间的作用力增大，所以密度增大，D正确。
2．C 【解析】HCl是极性分子，易溶于水而不溶于CCl4。C项装置易发生倒吸，而A、D项装置分别使用了倒置漏斗和球形干燥管，能防止倒吸；B项装置中HCl气体先通过CCl4，由于HCl不溶于CCl4，HCl经过CCl4后再被上层的水吸收，也可以有效防止倒吸。
3．D 【解析】根据该物质的熔点和溶解性可判断出该物质是分子晶体，A错误；该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1，B错误；该物质分子中氢原子最外层未达到8电子稳定结构，C错误。
4．C 【解析】M层全充满而N层只排有1个电子的原子的价电子排布式为3d104s1，是铜原子，位于第4周期ⅠB族的是29号元素铜，A错误；价电子排布式为4s1的原子是K，原子序数为19的原子是K，B错误；2p轨道有一个空轨道的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p2，是碳原子，最外层电子数是次外层电子数三倍的原子是氧原子，C正确；3p轨道有两个空轨道的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，是铝原子，M层电子数为3的原子是铝原子，D错误。
5．C 【解析】①NH3是三角锥型分子，H2O是V形分子；NH4+是正四面体型，H3O+是三角锥型；③NH3和H3O+都是三角锥型；④O3和SO2都是V形分子；⑤CO2和BeCl2都是直线形分子；⑥SiO44-和SO42-都是正四面体型；⑦BF3是平面三角形分子，Al2Cl6的结构式为，不是平面三角形分子。
6．B 【解析】金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的，所以有阳离子不一定有阴离子，A错误；NaCl是离子晶体，溶于水时离子键被破坏，B正确；分子的稳定性只与分子内的共价键有关，与分子间作用力无关，C错误；离子晶体中也可能含有共价键，如NaOH属于离子晶体，既含有离子键，又含有共价键，D错误。
7．A 【解析】A组晶体为金属晶体，金属离子的电荷越多、半径越小，其熔点越高，则熔点由高到低为Al＞Mg＞Na，A错误；B组晶体为共价晶体，共价键的键长越短，共价键越强，硬度越大，键长：C—C＜C—Si＜Si—Si，则硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅，B正确；C组晶体为分子晶体，组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，晶体的熔点越高，则熔点：CF4＜CCl4＜CBr4＜CI4，C正确；D组晶体为离子晶体，电荷相同的离子，离子半径越小，晶格能越大，F、Cl、Br、I的离子半径由小到大，则晶格能：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI，D正确。
8．C 【解析】Na+与N3-均有10个电子，所以两种微粒的电子层结构相同，A正确；核外电子排布相同时，核电荷数越大，微粒半径越小，Na+与N3-的电子层结构相同，Na+的核电荷数大，所以Na+的半径小于N3-的半径，B正确；Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，NaCl中只有离子键，NH4Cl中含有离子键、共价键和配位键，所以化学键类型不同，C错误；Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，二者中均含有离子键，属于离子化合物，是离子晶体，D正确。
9．D 【解析】I3+中I原子为中心原子，则其孤电子对数为×(7－1－2)＝2，且其形成了2个σ键，中心原子采取sp3杂化，I3+的空间构型为V形结构，A正确；CO32-中C原子价电子对数n＝＝3，因此C原子为sp2杂化，CO32-的空间构型为平面三角形，B正确；根据价电子对互斥理论可知，H2S、SO2、SO3三种分子中S原子的价电子对数分别为4、3、3，因此H2S中S原子价电子对数不同于其他两种分子，C正确；SO3的中心原子为S，中心原子的孤电子对数＝＝0，中心原子结合3个氧原子，结合每个O原子有且只能有一个σ键，所以S原子形成3个σ键，S原子的价电子对数为0＋3＝3，S原子为sp2杂化，三聚分子中每个S原子与4个O原子结合，形成正四面体结构，S原子的杂化轨道类型为sp3，D错误。
10．D 【解析】一个N原子含有7个质子，7个电子，则一个N5+粒子中有35个质子，34个电子，A正确；N5+中氮氮三键是非极性共价键，中心的氮原子有空轨道，两边的两个氮原子提供孤电子对形成配位键，B正确；1个氮氮三键中含有1个σ键，2个π键，所以该粒子中含有4个π键，C正确；配位键属于σ键，N5+中共4个σ键，D错误。
11．C 【解析】水合铜离子[Cu(H2O)4]2+中，每个氧原子与Cu2+形成一个配位键，A正确；在CaF2晶体的晶胞，Ca2+数为8×+6×=4，B正确；H原子核外只有一个电子，电子云图像中的小黑点表示的是电子在原子核外空间出现机会的多少，C错误；铜采用面心立方最密堆积方式堆积，配位数是12，D正确。
12．A 【解析】该配合物中Fe显+2价，Fe2+最外层电子排布为3s23p63d6，即最外层电子数为14，则配体提供的电子总数为12，每个NO和H2O均可提供2个电子，故n＝5，该配合物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4，A正确；氢元素位于元素周期表s区，B错误；该配合物中只有SO42-能与Ba2+反应生成沉淀，C错误；该配合物阳离子为[Fe(NO)(H2O)5]2+，由其配体组成可知，其不可能是正八面体结构，D错误。
13．C　【解析】由题意可知，X是O，Y是Si。固态O2及O与碳形成的化合物（CO、CO2）均为分子晶体，Si的单质为共价晶体，A、B、D正确；SiO2为共价晶体，C错误。
14．C 【解析】电负性大小顺序为N＞C＞H，A错误；酞菁钴中碳原子均形成3个σ键，没有孤电子对，均采取sp2杂化，B错误；N原子形成3个共价键即可达到8电子稳定结构，所以2号和4号N原子与Co(Ⅱ)通过配位键结合，C正确；从酞菁钴的熔点来看，酞菁钴应该属于分子晶体，D错误。
15．A 【解析】根据信息αBN和石墨结构相似，物理性质相似。结合αBN的平面结构，类比石墨的物理性质，可知A错误；每个硼原子被3个六边形共用，1个六边形实际拥有的硼原子个数为3×＝1，B正确；氮化硼(BN)中由于氮的电负性大，故氮为－3价，而硼为+3价，若αBN在水蒸气作用下能水解，水解产物为H3BO3和NH3，C正确；αBN晶体中氮原子达到8电子稳定结构，而硼原子为6电子结构，D正确。
16．（1）②⑦⑨⑩ （2）①NaCl、Na2S ②NaOH、(NH4)2S
　　③(NH4)2S ④Na2O2 ⑤SiO2、SiC ⑥H2O2、CO2、CCl4、C2H2
17．（1）[Ar]3d7（或1s22s22p63s23p63d7） （2）sp和sp2；14NA
（3）N＞O＞C＞Na （4）乙醇分子间存在氢键 （5）Ni3Al
【解析】（1）Ni3+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d7或[Ar]3d7。
（2）异氰酸苯酯分子中，苯环上的碳原子采取sp2杂化，—N==C==O中的碳原子采取sp杂化；由异氰酸苯酯的结构简式可知，1 mol异氰酸苯酯分子中σ键的数目为14NA。
（3）在元素周期表中，同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，第ⅡA族和第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，所以Na、O、C、N四种元素的第一电离能从大到小的顺序为N＞O＞C＞Na。
（4）C2H5OH分子间可形成氢键，而不能形成分子间氢键，所以C2H5OH的沸点高于。
（5）根据均摊法，该晶胞中Al原子数＝×8＝1，Ni原子数＝×6＝3，所以该合金的化学式为Ni3Al。
18．（1）；纺锤形（或哑铃形）
（2）F-＞Na+＞Mg2+；Mg2+的半径比Na+的半径小，Mg2+带正电荷数比Na+多，MgF2的晶格能比NaF大
（3）sp、sp2、sp3　 （4）四面体　 （5）
【解析】（4）除羧基碳外，全氟辛酸中均为饱和碳原子，为sp3杂化，空间构型为四面体形；第一电离能由大到小的顺序为F＞O＞C。
（5）根据晶胞结构图可知，每个晶胞中有8个F-，有8×＋6×个Pb2＋，晶胞中含有4个PbF2，晶胞质量为，由晶胞参数为a nm可得，＝(a×10-7)3d，d＝ g/cm3。
19．（1）正四面体 （2）sp2；7NA （3）A
（4）①CuCl　 ②共价　 ③×
【解析】R基态原子中，电子占据的最高电子层符号为L，最高轨道上只有两个自旋方向相同的电子，则R的原子序数是6，即R是C元素。工业上通过分离液态空气获得 X单质，则X是N或O，由于W的原子序数介于R和X之间，所以X只能是O，W是N。Y原子的最外层电子数与电子层数之积等于R、W、X三种元素的原子序数之和，所以Y是第3周期的氯元素。Z基态原子的最外电子层只有一个电子，其他电子层均已充满电子，则Z是Cu。
（1）根据上述分析，YX4-为ClO4-，氯原子的价电子对数＝4＋×(7＋1－2×4)＝4，没有孤电子对，则ClO4-的空间构型是正四面体。
（2）结构简式为RX(WH2)2的化合物是CO(NH2)2，C原子采取sp2杂化；1 mol CO(NH2)2分子中含有σ键的数目为7NA。
（3）在[Cu(NH3)4]SO4中，[Cu(NH3)4]2+与SO42-之间形成离子键，Cu2+与NH3之间形成配位键，NH3中N原子与H原子之间形成极性键，A正确；在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+提供空轨道，N提供孤电子对，B错误；[Cu(NH3)4]SO4的组成元素中第一电离能最大的是氮元素，C错误。
（4）根据上述推断，Y、Z分别为Cl、Cu，Cl在晶胞中占据的位置是8个顶点、6个面心，一个晶胞中有8×＋6×＝4个Cl原子；Cu在晶胞内，全部属于晶胞，一个晶胞中有4个Cu原子。①该晶体的化学式为CuCl。②一般情况下，两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7时形成离子键，小于1.7时形成共价键，Cu与Cl的电负性差值为1.1＜1.7，该化合物属于共价化合物。③设边长为a cm，ρ＝＝(×M)÷a3，a＝，该晶胞类似于金刚石的晶胞，Cu和Cl最近的距离是体对角线的，即距离为× cm。