2024-2025学年新教材高中化学模块综合测评鲁科版选择性必修2

模块综合测评一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求)1.化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是()A.冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素B.近年来的材料新宠——石墨烯,其与金刚石互为同位素C.用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键D.焰火、激光都与原子核外电子跃迁释放能量有关2.2024年诺贝尔化学奖颁给了“在不对称催化方面”做出突出贡献的两位科学家,脯氨酸()是不对称有机催化剂中的一种。下列关于脯氨酸分子的说法错误的是()A.该分子为极性分子B.分子中全部原子可能共面C.分子中存在手性碳原子D.可形成分子内氢键3.下列说法正确的是()A.p-pσ键电子云轮廓图:B.基态铜原子的价电子轨道表示式:C.Fe3+的离子结构示意图:D.某原子核外电子排布式为ns2np7,它违反了泡利不相容原理4.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的表述正确的是()A.基态原子的N层上只有一个电子的元素,确定是ⅠA族元素B.原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素确定是d区元素C.有三个未成对电子的原子确定属于主族元素D.基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素的族序数确定为x+y5.下列说法正确的是()A.凡AB3型的共价化合物,其中心原子A均实行sp3杂化B.著名的硫氮化合物分子(如图所示)中只含有极性共价键C.CO2、HClO、HCHO分子中都既有σ键又有π键D.C—H键比Si—H键的键长短,故CH4比SiH4更稳定6.某种具有高效率电子传输性能的有机发光材料的结构简式如图所示。下列关于该材料组成元素的说法错误的是()A.五种组成元素中有四种元素位于p区且均位于同一周期B.原子半径:Al>C>N>O>HC.简洁氢化物的稳定性:H2O>NH3>CH4D.基态N原子核外有7种运动状态不同的电子7.FeSO4·7H2O失水后可转化为FeSO4·6H2O(结构如图)。下列说法正确的是()A.物质中元素电负性:O>H>S>FeB.SO42-中键角∠OSO大于H2C.此结构中H2O与Fe2+、H2O与SO4D.基态S原子核外有16种能量不同的电子8.某立方晶系的锑钾(Sb-K)合金可作为钾离子电池的电极材料,图a为该合金的晶胞结构图,图b表示晶胞的一部分。下列说法正确的是()A.该晶胞的体积为a3×10-36cm3B.晶胞中K和Sb原子数之比为1∶3C.Sb最邻近的Sb原子数为12D.K和Sb之间的最短距离为0.5apm9.化合物M是一种高效消毒漂白剂,结构如图所示。W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,Y的某种单质可用于自来水消毒,Y、Z在不同周期。下列叙述错误的是()A.第一电离能:W<Y<XB.W的杂化方式为sp2C.XZ3分子的空间结构为三角锥形D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X10.正氰酸(H—O—C≡N)与异氰酸(H—NCO)、雷酸(H—O—N≡C)互为同分异构体,均可以与氨水形成相应铵盐。下列说法错误的是()A.三种酸的分子均能形成分子间氢键B.三种酸的分子中,氧原子的杂化方式相同C.三种酸的组成元素中,碳的第一电离能最小D.三种酸的铵盐中,只有雷酸铵的阴、阳离子均含有配位键二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)11.离子液体是指由体积较大的阴、阳离子组成,并且在室温或接近室温下呈液态的盐,也称为低温熔融盐。离子液体有许多优点,例如难挥发,有良好的导电性,可做溶剂、电解质、催化剂等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐是一种离子液体,结构简式如图,下列关于它的叙述正确的是()A.该新型化合物含有的C、N、P元素均为sp3杂化B.1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐属于含共价键的离子化合物C.第一电离能:F>N>C>HD.该新型化合物的组成元素全部位于元素周期表p区12.几种离子晶体的晶胞如图所示,则下列说法正确的是()A.熔、沸点:NaCl<CsClB.在NaCl晶胞中,距离Na+最近且等距的Na+数目为6C.若ZnS的晶胞边长为apm,则Zn2+与S2-之间最近距离为34aD.上述三种晶胞中,其阳离子的配位数大小关系为CsCl>NaCl>ZnS13.在TiCl3的饱和溶液中通入适量HCl,再加入乙醚生成绿色晶体,假如不加入乙醚,干脆通入HCl得到的是紫色晶体,已知两种晶体分子式均为TiCl3·6H2O,配位数都是6。分别取0.01mol两种晶体,在水溶液中用过量AgNO3处理,绿色晶体得到的白色沉淀质量为紫色晶体得到白色沉淀质量的23A.该绿色晶体配体是氯离子和水,它们物质的量之比为5∶1B.紫色晶体协作物的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3C.上述两种晶体的分子式相同,但结构不同,所以性质不同D.0.01mol紫色晶体在水溶液中与过量AgNO3作用最多可得到2.87g沉淀14.某种合成医药、农药的中间体W结构如图所示,其中X、Y、Z、M、R均为短周期元素,原子序数依次增大。下列说法错误的是()A.Z2和YM为等电子体B.RM3的空间结构为平面三角形C.W分子中R的杂化方式为sp2D.W分子中既存在极性共价键,又存在非极性共价键15.由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体(晶胞为图乙)可视为Ge晶体(晶胞为图甲)中部分Ge被Hg和Sb取代后形成的。下列说法正确的是()A.2号原子的坐标为(34B.X晶体的化学式为HgGe2Sb2C.设Ge晶体晶胞边长为anm,则Ge原子之间的最短距离为34aD.X晶体中与Hg最近且等距离的Sb的数目为8三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(10分)元素周期表中的六种元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大。A的基态原子价电子排布为nsnnpnB的基态原子2p能级有3个单电子C的原子最外层电子数是其内层的3倍D的基态原子3p轨道上有4个电子E2+的d轨道中有10个电子F单质在金属活动性依次中排在最末位(1)写出E的基态原子的电子排布式:。

(2)A、B形成的AB-常作为配位化合物中的配体。在AB-中,元素A的原子实行sp杂化,则A与B形成的化学键中含有的σ键与π键的数目之比为。

(3)D与E形成的化合物晶体的晶胞如图所示。在该晶胞中,E离子的数目为;该化合物的化学式为。

(4)在D的氢化物(H2D)中,D原子的杂化轨道类型是。

(5)C的氢化物(H2C)在乙醇中的溶解度大于H2D,其缘由是。

(6)D与C形成的DC42-(7)E、F均能与AB-形成配离子,已知E2+与AB-形成配离子时,配位数为4;F+与AB-形成配离子时,配位数为2。工业上常用F+与AB-形成的配离子与单质E反应,生成E2+与AB-形成的配离子和F单质来提取F,写出上述反应的离子方程式:。17.(10分)铜是过渡金属元素,可以形成多种化合物。(1)CuCl的盐酸溶液能够与CO发生反应:CuCl+CO+H2OCu(CO)Cl·H2O。①电负性:C(填“>”“=”或“<”)O。

②CO常温下为气体,固态时属于晶体。

(2)Cu+与NH3形成的协作物可表示成[Cu(NH3)n]+,该协作物中,Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3供应的孤电子对。[Cu(NH3)n]+中Cu+与n个氮原子的空间结构呈形,n=。

(3)CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写):①配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态L层电子排布式为。

②乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为。

③协作物[Cu(En)2]Cl2中不存在的作用力类型有(填字母)。

A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键E.氢键 F.金属键18.(12分)C、O、S、Fe、Cu、Co、Ge等元素的单质及化合物在诸多领域都有广泛应用。回答下列问题:(1)Cu元素在元素周期表的位置是,基态Ge原子的电子排布式为。(2)Co3+可以形成协作物[Co(NH2—CH2—CH2—NH2)(NH3)2Cl2]Cl。①该协作物中Co3+的配位数是。

②乙二胺(NH2—CH2—CH2—NH2)与三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,三甲胺分子中氮原子的杂化类型为,C、N、H三种元素的第一电离能由大到小的依次为。分析乙二胺的沸点比三甲胺高许多的缘由是。

(3)CO32-的键角(填“>”“<”或“=”)SO32-的键角,理由是

,C19.(14分)新型半导体材料如碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等在国防技术、航空航天及5G技术等领域扮演着重要的角色。回答下列问题:(1)基态Si原子中,核外电子占据的最高电子层的符号为,占据最高能级的电子的电子云轮廓图形态为;基态Ga原子的核外电子排布为[Ar]3d104s24p1,其转化为下列激发态时,吸取能量最少的是(填字母)。

(2)C与Si是同主族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Si原子之间难以形成双键、三键。从原子结构分析,其缘由为。

(3)硼(B)与Ga是同主族元素,硼氢化钠(NaBH4)是有机合成中重要的还原剂,其阴离子[BH4]-的空间结构为;另一种含硼阴离子的结构如图所示,其中B原子的杂化方式为。

(4)GaCl3的熔点为77.9℃,GaF3的熔点为1000℃,试分析GaCl3熔点低于GaF3的缘由为

;气态GaCl3常以二聚体形式存在,二聚体中各原子均满足8e-结构,据此写出二聚体的结构式为。

20.(14分)铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。(1)基态Fe3+的核外电子排布式为。

(2)丙酮(CH3COCH3)分子中碳原子轨道的杂化类型是,1mol丙酮分子中含有σ键的数目为。

(3)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为。

(4)某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变更如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为。

(5)①金属镍的原子积累方式如图3所示,则金属镍的晶胞俯视图为(填字母)。②某砷镍合金的晶胞如图4所示,设阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度ρ=g·cm-3。

答案：1.D解析碲属于ⅥA族元素,不属于过渡元素,故A错误;金刚石、石墨烯是由碳元素组成的单质,互为同素异形体,故B错误;干冰升华过程中,只发生状态的变更,破坏了分子间作用力,不破坏共价键,故C错误;焰火、激光的产生与原子核外电子跃迁释放能量有关,故D正确。2.B解析该分子空间结构不对称,故为极性分子,A正确;脯氨酸分子中存在sp3杂化的碳原子,故分子中全部原子不行能共面,B错误;连—COOH的碳原子为手性碳原子,C正确;因为距离近,与N相连的H原子可以和与碳相连的O原子形成分子内氢键,D正确。3.D解析p-pσ键是头碰头的方式相互重叠,图中为肩并肩的方式相互重叠,为p-pπ键,故A错误;基态铜原子的价电子排布式为3d104s1,价电子轨道表示式为,故B错误;Fe3+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,Fe3+的离子结构示意图为,故C错误;泡利不相容原理指出每个轨道上可容纳2个电子,且自旋状态不同,p有3个轨道,可容纳6个电子,因此某原子核外电子排布式为ns2np7违反了泡利不相容原理,故D正确。4.B解析基态原子的N层上只有一个电子的元素,可能为K、Cr、Cu,Cr位于ⅥB族、Cu位于ⅠB族,故A错误;原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素,为Ⅷ族元素,属于d区元素,故B正确;有三个未成对电子的原子价电子排布式可能为(n-1)d3ns2,则其为副族元素,故C错误;基态原子的价电子排布为(n-1)dxnsy的元素,若x=10,y=1时为ⅠB族元素,y=2时为ⅡB族元素,故D错误。5.D解析AB3型的共价化合物,中心原子A可能实行sp3杂化,也可能实行sp2杂化,比如BF3中的B原子的价电子对数=3+12(3-3×1)=3,B实行sp2杂化,故A错误;由题图可知,硫氮化合物分子中既含有极性共价键,又含有硫原子之间形成的非极性共价键,故B错误;HClO分子中只有单键,即分子中只有σ键而没有π键,故C错误;C—H键比Si—H键的键长短,C—H键的键能比Si—H键大,所以CH4比SiH46.A解析该物质的五种组成元素为C、N、O、Al、H,C、N、O、Al四种元素位于p区,但只有C、N、O三种元素位于同一周期,A错误;H只有一个电子层,Al有三个电子层,C、N、O均有两个电子层,同一周期主族元素从左到右原子半径慢慢减小,则原子半径Al>C>N>O>H,B正确;同一周期从左到右主族元素的非金属性慢慢增加,简洁氢化物的稳定性也慢慢增加,故简洁氢化物的稳定性:H2O>NH3>CH4,C正确;N原子核外有7个电子,每一个电子的运动状态都不同,即基态N原子核外有7种运动状态不同的电子,D正确。7.B解析同一周期主族元素从左到右电负性慢慢增大,同一主族从上到下元素的电负性慢慢减小,则电负性:O>S>H>Fe,故A错误;SO42-中心原子的价电子对数为4,孤电子对数为0,H2O中心原子的价电子对数为4,孤电子对数为2,两者均为sp3杂化,成键电子对与成键电子对之间的斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<孤电子对与孤电子对之间的斥力,则SO42-中键角∠OSO大于H2O中键角∠HOH,故B正确;H2O与Fe2+为配位键结合,而H2O与SO42-为氢键结合,故C错误;基态S原子电子排布式为1s28.C解析晶胞参数为apm,该晶胞的体积为a3×10-30cm3,故A不符合题意;依据切割法计算,晶胞中K数为12×14+8+1=12、Sb数为8×18+6×12=4,晶胞中K和Sb原子数之比为3∶1,故B不符合题意;依据图示,Sb最邻近的Sb原子数为12,故C符合题意;依据图b,K和Sb之间的最短距离为b体对角线的一半,b的体对角线为32a9.D解析依据题给信息分析可知,W、X、Y、Z分别是C、N、O和Cl。同周期元素第一电离能呈增大趋势,因ⅤA族最高能级电子处于半充溢稳定结构,所以第一电离能反常,比ⅥA族的大,所以第一电离能:W(C)<Y(O)<X(N),A正确;题述分子中,C原子形成碳氧双键,杂化方式为sp2,B正确;XZ3(NCl3)分子的价电子对数为3+5-10.B解析氢键是指H与N、O、F等的相互作用,三种酸中都含有H与N、O,则可形成分子间氢键,A不符合题意;正氰酸、雷酸的O都是单键,实行sp3杂化,异氰酸的O是双键,实行sp2杂化,B符合题意;第一电离能大小:N>O>C,C与H相比,H原子半径较小且只有1个电子,引力强、难电离,则电离能H>C,则碳的第一电离能最小,C不符合题意;铵根离子中有一个配位键,雷酸中N—O之间还有配位键,而其他酸根中的全部原子刚好满足8电子结构,不存在配位键,D不符合题意。11.B解析该新型化合物中存在碳碳双键,双键的C原子为sp2杂化,A错误;1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐含有阴、阳离子,且离子内部含有共价键,属于含共价键的离子化合物,B正确;第一电离能:F>N>H>C,C错误;该新型化合物的组成元素中,H位于元素周期表s区,D错误。12.CD解析Na+半径小于Cs+,且所带电荷数相同,所以NaCl的离子键强于CsCl,晶格能大于CsCl,所以熔、沸点:NaCl>CsCl,故A错误;依据NaCl的晶胞结构,距离体心Na+最近且等距的Na+位于棱心,数目为12,故B错误;由ZnS的晶胞结构可知,Zn2+与S2-之间最近距离为晶胞体对角线长的14,即为34apm,故C正确;题述三种晶胞中,NaCl的晶胞中Na+的配位数为6,CsCl晶胞中Cs+的配位数为8,ZnS晶胞中Zn13.AD解析依据题意分析,1个绿色晶体协作物外界含2个氯离子,该晶体协作物的化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,该绿色晶体配体是氯离子和水,它们物质的量之比为1∶5,A错误;1个紫色晶体协作物外界含3个氯离子,配位数是6,紫色晶体协作物的化学式为[Ti(H2O)6]Cl3,B正确;两种晶体的结构不同,所以性质不同,C正确;0.01mol紫色晶体在水溶液中与过量AgNO3作用最多可得到0.03molAgCl沉淀,沉淀质量为0.03mol×143.5g·mol-1=4.305g,D错误。14.C解析X、Y、Z、M、R均为短周期元素,原子序数依次增大;由图可知,X只形成1个共价键,所以为H元素;Y形成4个共价键,所以为C元素;Z形成3个共价键,所以为N元素;M形成1个双键,所以为O元素;R形成了两个单键和两个双键,所以为S元素。Z2为N2,YM为CO,N2和CO均是含有14电子的双原子分子,为等电子体,故A正确;RM3为SO3,三氧化硫分子中价电子对数是3+0=3,空间结构为平面三角形,故B正确;如图所示,W分子中R形成四个σ键且无孤电子对,杂化方式为sp3,故C错误;W分子中既存在极性共价键,如Y—X、Z—X,又存在非极性共价键,如Y—Y,故D正确。15.AC解析2号原子的坐标为(34,34,34),A正确;X晶体中Ge的原子个数为8×18+4×12+1=4,Hg的原子个数为6×12+4×116.答案(1)1s22s22p63s23p63d104s2(2)1∶2(3)4ZnS(4)sp3(5)水分子能和乙醇形成分子间氢键(6)正四面体形(7)2[Au(CN)2]-+Zn[Zn(CN)4]2-+2Au解析(1)由题给信息可推知,A、B、C、D、E、F分别为C、N、O、S、Zn、Au。E为锌,基态原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s2。(2)在CN-中存在碳氮三键,三键含有1个σ键、2个π键,故含有的σ键与π键的数目之比为1∶2。(3)据“切割法”,晶胞中含8×18+6×12=4个黑球、4个白球,故在该晶胞中,E离子的数目为4,该化合物的化学式为ZnS。(4)H2S中心原子S原子价电子对数为2+6-1×22=4,S原子接受sp317.答案(1)①<②分子(2)直线2(3)①2s22p6②sp3杂化③EF解析(1)①同一周期的主族元素,元素的原子序数越大,电负性就越大,所以电负性:C<O。②CO常温下为气体,固态时属于分子晶体。(2)该协作物中,Cu+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3供应的孤电子对,所以在[Cu(NH3)n]+中Cu+与n个氮原子的空间结构呈直线形,Cu+与2个氮原子形成配位键。18.答案(1)第4周期ⅠB族[Ar]3d104s24p2(或1s22s22p63s23p63d104s24p2)(2)①6②sp3N>H>C乙二胺分子间可以形成氢键,但三甲胺不能(3)>CO32-中心原子发生sp2杂化,且杂化轨道全部用于成键;SO3解析(1)Cu为29号元素,位于周期表中第4周期ⅠB族;Ge为32号元素,原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p2(或1s22s22p63s23p63d104s24p2)。(2)①该协作物中Co3+与NH2—CH2—CH2—NH2中两个N原子形成配位键,同时与NH3和Cl-形成配位键,其配位数为6;②三甲胺分子中氮原子以单键与三个甲基相连,N原子接受sp3杂化,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,第一电离能:N>C,氢元素由于也存在半满结构,则第一电离能大于碳元素。乙二胺分子间可以形成氢键,但三甲胺不能,因此乙二胺的沸点高于三甲胺。(3)CO32-中心原子C原子的价电子对数=3+12×(4+2-2×3)=3,发生sp2杂化,无孤电子对,杂化轨道全部用于成键;CO32-中C与O先形成σ键,C原子有1个单电子,O原子各有1个单电子,再加上得到2个电子,则形成的π键为Π46,SO19.答案(1)M哑铃形(纺锤形)B(2)Si原子半径大,原子之间形成的σ键键长较长,p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不重叠,难以形成π键(3)正四面体形sp2杂化和sp3杂化(4)GaCl3熔化时破坏分子间作用力,GaF3熔化时破坏离子键,离子键强于分子间作用力,所以GaCl3的熔点低于GaF3解析(1)基态Si原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,最高电子层为第三层,符号为M;最高能级为3p,形态为纺锤