2024-2025学年新教材高中化学模块综合测评含解析新人教版选择性必修2

PAGE11-模块综合测评(总分：100分时间：90分钟)一、选择题：本题共10小题，每题2分，共20分，每题只有一个选项符合题意)1．下列说法或有关化学用语的表述正确的是()A．在基态多电子原子中，p能级电子能量肯定高于s能级电子能量B．基态Fe原子的外围电子轨道表示式为C．因O的电负性比N大，故O的第一电离能比N也大D．依据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区B[基态多电子原子中，2p能级电子的能量低于3s能级电子的能量，A项错误；由于氮原子的2p能级为半充溢状态，结构稳定，所以第一电离能：N＞O，C项错误；Cu的核外价电子排布式为3d104s1，位于ds区，D项错误。]2．已知X、Y元素同周期，且电负性X>Y，下列说法错误的是()A．第一电离能：Y小于XB．气态氢化物的稳定性：HmY小于HnXC．最高价含氧酸的酸性：X强于YD．X和Y形成化合物时，X显负价，Y显正价A[据电负性：X>Y推知，原子序数：X>Y，对于同周期元素，通常第一电离能Y小于X，但ⅡA族和ⅤA族元素原子轨道为全满和半满状态，第一电离能比相邻元素的高，如电负性：O>N，而第一电离能：N>O，A项错误；气态氢化物的稳定性：HmY<HnX，B项正确；最高价含氧酸的酸性X的强于Y的，C项正确；电负性大的吸引电子实力强，在化合物中显负价，电负性小的吸引电子实力弱，在化合物中显正价，D项正确。]3．下列晶体分类中正确的一组是()选项离子晶体共价晶体分子晶体ANaOHArSO2BH2SO4石墨SCCH3COONa水晶DBa(OH)2金刚石玻璃C[A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合晶体；D项中玻璃是非晶体。]4．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∶3C．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D[依据该物质的熔点和溶解性可推断出该物质是分子晶体，A项错误；该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1，B项错误；该物质分子中氢原子最外层未达到8电子稳定结构，C项错误。]5．下列各组表述中，两种粒子对应的元素不属于同种元素的是()A．M层全充溢而N层只排有1个电子的原子和位于第四周期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能级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能级有两个空轨道的基态原子和M层电子数为3的原子C[M层全充溢而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，位于第四周期ⅠB族的是29号元素铜，A项不符合题意；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项不符合题意；2p能级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项符合题意；3p能级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项不符合题意。]6．经X­射线探讨证明，PCl5在固体时，由空间结构分别是正四面体和正八面体的两种离子构成，下列关于PCl5的推断正确的是()A．PCl5固体是分子晶体B．PCl5晶体由PCleq\o\al(2＋,3)和PCleq\o\al(2－,7)构成，且离子数目之比为1∶1C．PCl5晶体具有良好的导电性D．PCl5晶体由PCleq\o\al(＋,4)和PCleq\o\al(－,6)构成，且离子数目之比为1∶1D[PCl5在固体时，由立体构型分别是正四面体和正八面体的两种离子构成，说明PCl5是离子晶体，A项错误；正四面体为四配位、正八面体为六配位，B项错误、D项正确；固体中离子不能自由移动，没有导电性，C项错误。]7．如图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是()碘晶体晶胞A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子C．碘晶体为无限延长的空间结构，是共价晶体D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力A[每个晶胞中有4个碘分子，B选项错误；C项，此晶体是分子晶体，错误；D项，碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，错误。]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．构成晶体的两种粒子的电子层结构相同B．构成晶体的两种粒子半径不相等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C[A项，Na＋与N3－均有10个电子，所以两种粒子的电子层结构相同；B项，核外电子排布相同时，核电荷数越大，粒子半径越小，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；C项，氮化钠(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；D项，氮化钠(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。]9．从粒子结构角度分析，下列说法错误的是()A．Ieq\o\al(＋,3)的空间结构为V形，中心原子的杂化方式为sp3B．ZnCO3中，阴离子空间结构为平面三角形，C原子的杂化方式为sp2C．依据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，H2S中中心原子价层电子对数与其他分子不同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D[Ieq\o\al(＋,3)中I原子为中心原子，则其孤电子对数为eq\f(1,2)×(7－1－2)＝2，且其形成了2个σ键，中心原子实行sp3杂化，Ieq\o\al(＋,3)的空间结构为V形，A正确；COeq\o\al(2－,3)中C原子价层电子对数为3＋eq\f(1,2)(4＋2－6)＝3，因此C原子为sp2杂化，COeq\o\al(2－,3)的空间结构为平面三角形，B正确；依据价层电子对互斥理论可知，H2S、SO2、SO3三种分子中S原子的价层电子对数分别为4、3、3，因此H2S中S原子价层电子对数不同于其他两种分子，C正确；SO3的中心原子S的孤电子对数为eq\f(6－2×3,2)＝0，S形成3个σ键，S原子的价层电子对数＝0＋3＝3，S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．下列对一些试验事实的理论说明正确的是()选项试验事实理论说明A氮原子的第一电离能大于氧原子氮原子2p能级半充溢BCO2为直线形分子CO2分子中C=O之间的夹角为180°C金刚石的熔点低于石墨金刚石是分子晶体，石墨是共价晶体DHF的沸点高于HClHF的相对分子质量小于HClA[选项B因果关系颠倒；选项C的理论说明错误，缘由是石墨中碳碳键键能大于金刚石中碳碳键键能；选项D的理论说明错误，缘由是HF分子间存在氢键。]二、选择题(本题共5小题，每题4分，共20分，每小题有一个或两个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)11．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。XYZRWJ下列说法正确的是()A．R原子的核外电子的轨道表示式为B．Y2－与Na＋的半径大小关系为Y2－<Na＋C．X的第一电离能大于Y的第一电离能D．表中电负性最大的元素为WC[由表格和J为0族元素可知：X为N，Y为O，Z为F，R为S，W为Br，J为Xe；A项，S原子3p轨道上的电子应先分占不同轨道；B项，O2－与Na＋具有相同的电子层结构，原子序数越小，离子半径越大，故O2－的半径大于Na＋的半径；C项，N原子2p轨道处于半充溢状态，较稳定，所以N的第一电离能要大于O的第一电离能；D项，电负性最大的元素为Z(F)，一般稀有气体元素的电负性不考虑。]12．有5种元素X、Y、Z、Q、T。X原子M层上有2个未成对电子且无空轨道；Y原子的特征电子构型为3d64s2；Z原子的L电子层的p能级上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p能级上只有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充溢。下列叙述不正确的是()A．元素Y和Q可形成化合物Y2Q3B．T和Z各有一种单质的空间构型为正四面体形C．X和Q结合生成的化合物为离子化合物D．ZQ2是极性键构成的非极性分子C[X的电子排布式为1s22s22p63s23p4，为硫元素；Y的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，为铁元素；Z的电子排布式为1s22s22p2，为碳元素；Q的电子排布式为1s22s22p4，为氧元素；T的电子排布式为1s22s22p63s23p3，为磷元素。C项中X与Q形成的化合物SO2或SO3都为共价化合物，故C项不正确。]13．在20世纪90年头末期，科学家发觉并证明碳有新的单质形态C60存在。后来人们又相继得到了C70、C76、C90、C94等另外一些球碳分子。21世纪初，科学家又发觉了管状碳分子和洋葱状碳分子，大大丰富了碳元素单质的家庭。下列有关说法错误的是()A．熔点比较：C60<C70<C90<金刚石B．已知C(石墨，s)=C(金刚石，s)ΔH>0，则石墨比金刚石稳定C．C60晶体结构如图所示，每个C60分子四周与它最近且等距离的C60分子有12个D．金刚石、C60、C70、管状碳和洋葱状碳都不能与H2发生加成反应D[C60、C70、C90均是分子晶体，相对分子质量越大，熔点越高，金刚石是共价晶体，熔点比分子晶体高得多，A项正确；石墨转化成金刚石是吸热过程，说明石墨能量低，故石墨比金刚石稳定，B项正确；由C60的晶体结构，可知每个C60分子四周与它最近且等距离的C60分子有12个，C项正确；C60的结构中存在碳碳双键，可与H2发生加成反应，D项错误。]14．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溶液汲取生成协作物[Fe(NO)(H2O)n]SO4，该协作物的中心离子的最外层电子数与配体供应的电子总数之和为26。下列有关说法正确的是()A．该协作物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4B．该协作物中所含非金属元素均位于元素周期表p区C．1mol该协作物与足量Ba(OH)2溶液反应可生成1mol沉淀D．该协作物中阳离子呈正八面体结构，阴离子呈正四面体结构AC[该协作物中Fe显＋2价，Fe2＋最外层电子排布为3s23p63d6，即最外层电子数为14，则配体供应的电子总数为12，每个NO和H2O均可供应2个电子，故n＝5，该协作物的化学式为[Fe(NO)(H2O)5]SO4，A项正确；氢元素位于元素周期表s区，B项错误；该协作物中只有SOeq\o\al(2－,4)能与Ba2＋反应生成沉淀，C项正确；该协作物阳离子为[Fe(NO)(H2O)5]2＋，由其配体组成可知，其不行能是正八面体结构，D项错误。]15．已知冰晶石(Na3AlF6)熔融时的电离方程式为Na3AlF6=3Na＋＋AlFeq\o\al(3－,6)。现有冰晶石的结构单元如图所示，位于大立方体顶点和面心，○位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，△是图中、○中的一种。下列说法正确的是()A．冰晶石是共价晶体B．大立方体的体心处代表Na＋C．与Na＋距离相等且最近的Na＋有6个D．冰晶石晶体的密度约为eq\f(1395,a3)g·cm－3BD[由冰晶石熔融时能发生电离，可知冰晶石是离子晶体，A项错误；每个晶胞中含有的个数为8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，○的个数为12×eq\f(1,4)＋8＝11，依据冰晶石的化学式可知，AlFeq\o\al(3－,6)与Na＋的个数比为1∶3，故与○必定表示同一种粒子，即为Na＋，B项正确；与Na＋距离相等且最近的Na＋有8个，C项错误；晶体的密度为eq\f(4×210,6.02×1023×a×10－83)g·cm－3≈eq\f(1395,a3)g·cm－3，D项正确。]三、非选择题(本题共5小题，共60分。)16．(12分)N元素能形成多种化合物，它们之间可以发生相互转化，如：N2H4＋HNO2=2H2O＋HN3。请回答下列问题：(1)N与O的第一电离能较大的是________。(2)N的基态原子的电子排布中，有________个运动状态不同的未成对电子。(3)叠氮酸(HN3)在常温下是液体，沸点相对较高，为308.8K，主要缘由是_________________________________________________________。(4)HNO2中N原子的杂化类型是________。(5)①NOeq\o\al(－,2)是一种很好的配体，则能供应孤电子对的________(填字母)。A．仅有氧原子B．仅有氮原子C．是氧原子或氮原子②NOeq\o\al(－,2)与钴盐通过配位键形成的[Co(NO2)6]3－能与K＋结合生成黄色K3[Co(NO2)6]沉淀，此方法可用于检验溶液中的K＋，写出该协作物中钴离子的电子排布式：________________________________________。(6)N2H4分子中________(填“含有”或“不含”)π键。[解析](1)N原子的2p轨道处于半充溢状态，结构较稳定，故第一电离能较大的是N。(2)由N原子的价电子排布式2s22p3可知，其有3个运动状态不同的未成对电子。(3)N元素的电负性大，原子半径小，则HN3分子间存在氢键，导致叠氮酸的沸点相对较高。(4)HNO2中N原子实行sp2杂化。(5)①NOeq\o\al(－,2)的结构式为[O=N—O]－，N、O上均有孤电子对；②在协作物K3[Co(NO2)6]中钴显＋3价，则钴离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(6)N2H4分子的结构式为，分子中不含π键。[答案](1)N(2)3(3)HN3分子间存在氢键(4)sp2(5)①C②1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6)(6)不含17．(12分)如图是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点凹凸依次，其中c、d均是热和电的良导体。(1)请写出上图中e单质对应元素原子的电子排布式：______________。(2)单质a、b、f对应的元素以原子个数比1∶1∶1形成的分子中含________个σ键，________个π键。(3)a与b元素形成的10电子中性分子X的空间结构为________；将X溶于水后的溶液滴入含d元素高价离子的溶液中至过量，生成的含d元素离子的化学式为________，其中X与d的高价离子之间以________键组合。(4)下列是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构：，请简要说明该物质易溶于水的缘由：_____________________________________。[解析]在这五种元素形成的单质中，常温下为气体的是H2和N2，故a为H2、b为N2；熔点接近100℃的是金属钠，故c为Na；d也是电的良导体，则d为Cu元素；由于C原子半径要小于Si原子半径，故形成的单质熔点C的要高，所以e为晶体Si，f为金刚石。(1)硅是14号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p2。(2)由H、C、N三种元素的原子形成的个数比为1∶1∶1的分子是HCN，其结构式为H—C≡N，在该分子中含有2个σ键和2个π键。(3)H原子和N原子形成的10电子中性分子为NH3分子，空间结构为三角锥形，NH3分子与Cu2＋能以配位键形成[Cu(NH3)4]2＋。(4)由该含氧酸的结构可知该酸为HNO3，是极性分子，依据“相像相溶”规律，易溶于水中，同时因为HNO3分子中的H、O易与水分子中的O、H之间形成氢键，也会使得它易溶于水。[答案](1)1s22s22p63s23p2(2)22(3)三角锥形[Cu(NH3)4]2＋配位(4)HNO3是极性分子，易溶于(极性的)水中；HNO3分子中的H、O易与水分子中的O、H之间形成氢键18．(12分)已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1∶1型氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。M有显著的“压电性能”，应用于超声波的发生装置。经X­射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体(如图所示)，边长为4.03×10－10m，顶点位置为Z4＋所占，体心位置为Ba2＋所占，全部棱心位置为O2－(1)Y在周期表中位于_____________________________________________；Z4＋的核外电子排布式为__________________________________________。(2)X的该种氢化物分子的空间结构为________，这种氢化物的熔点应当________(填“高于”或“低于”)X与Y形成的化合物的熔点。(3)①制备M的化学方程式是______________________________________；②在M晶体中，若将Z4＋置于立方体的体心，Ba2＋置于立方体的顶点，则O2－处于立方体的________；③在M晶体中，Z4＋的氧配位数为________；④已知O2－半径为1.40×10－10m，则Z4＋[解析]由X的一种1∶1型氢化物分子中既有σ键又有π键，可得氢化物中既有单键又有双键，X应是碳。氢化物是乙炔，分子中碳原子采纳sp杂化。次外层有2个未成对电子的价电子排布式为3d24s2或3d84s2，又由于Z的核电荷数小于28，则只有3d24s2符合题意，Z是钛。(1)依据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48，可得Y的核电荷数等于20，为Ca，位于第四周期ⅡA族。(2)C2H2的分子的空间结构为直线形，X与Y形成的化合物CaC2是离子化合物，其熔点高于C2H2。(3)M中Ba2＋、Ti4＋、O2－的个数比为1∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(8×\f(1,8)))∶eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(12×\f(1,4)))＝1∶1∶3，M的化学式为BaTiO3。若Ti4＋位于体心，即位于由8个Ba2＋所构成的立方体的体心，则O2－将位于6个面的面心(符合1∶1∶3的个数比)。每个Ti4＋的上、下、左、右、前、后共有6个紧邻且等距离的O2－，故其氧配位数为6。晶胞边长等于O2－和Ti4＋半径之和的2倍，所以r(Ti4＋)＝eq\f(1,2)×(4.03×10－10m－2×1.40×10－10m)＝6.15×10－11m。[答案](1)第四周期ⅡA族1s22s22p63s23p6(2)直线形低于(3)①TiO2＋BaCO3eq\o(=,\s\up9(高温))BaTiO3＋CO2↑②面心③6④6.15×10－1119．(12分)通过反应异氰酸苯酯，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________，1mol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依次为_______________。(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________________________________________。[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，苯环上的碳原子实行sp2杂化，—N=C=O中的碳原子实行sp杂化；由异氰酸苯酯的结构简式可知，1mol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渐渐减小，所以Na、O、C、N四种元素的第一电离能从大到小的依次为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)依据均摊法，该晶胞中Al原子数＝eq\f(1,8)×8＝1，Ni原子数＝eq\f(1,2)×6＝3，所以该合金的化学式为Ni3Al。[答案](1)[Ar]3d7(或1s22s22p63s23p63d7)(2)sp和sp214NA(3)N＞O＞C＞Na(4)乙醇分子间存在氢键(5)Ni3Al20．(12分)铍及其化合物的应用正日益被重视。(1)最重要的含铍矿物是绿柱石，含2%铬(Cr)的绿柱石即为祖母绿。基态Cr原子价电子的轨道表示式为________________________________。(2)铍与相邻主族的铝元素性质相像。下列有关铍和铝的叙述正确