模块素养评价(二)-2021-2022学年高二化学重难点专题突破（人教版2019选择性必修2）

20212022学年高二化学重难点专题突破模块素养评价(二)(75分钟100分)一、选择题(本题共15小题，每小题3分，共45分。1．下列表示氮原子结构的化学用语中，对核外电子运动状态描述正确且能据此确定电子的能级的是()A． B．C．1s22s22p3 D．【答案】选C。【解析】基态原子的电子排布式能够正确地确定电子的能级。2．下列各项叙述中正确的是()A．电子层序数越大，s原子轨道的形状相同，半径越大B．在同一电子层上运动的电子，其自旋方向肯定不同C．镁原子由1s22s22p63s2→1s22s22p63p2时，释放能量，由基态转化成激发态D．杂化轨道可用于形成σ键、π键或用于容纳未参与成键的孤电子对【答案】选A。【解析】s原子轨道是球形的，电子层序数越大，其半径越大，A项正确；根据洪特规则，对于基态原子，电子在同一能级的不同轨道上排布时，将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同，B项错误；由于3s轨道的能量低于3p轨道的能量，基态镁原子应是吸收能量，C项错误；杂化轨道可用于形成σ键和容纳未参与成键的孤电子对，不能形成π键，D错误。3．下列有关说法正确的是()A．电负性：N>O>FB．离子半径由大到小的顺序：H＋>Li＋>H－C．键角：BeCl2>NCl3>CCl4D．晶格能：Al2O3>MgO>NaCl【答案】选D。【解析】A项，电负性：F>O>N；B项，离子半径：H－>Li＋>H＋；C项，键角：BeCl2(180°)>CCl4(109°28′)>NCl3(107°18′)。4．下列说法错误的是()A．CH4分子球棍模型：B．基态Si原子价电子排布图：C．第一电离能：N>O>CD．石墨质软的原因是其层间作用力微弱【答案】选A。【解析】C原子的半径大于H原子，因此CH4分子的球棍模型为，A错误；基态Si原子价电子排布式为3s23p2，排布图为，B正确；N原子的2p轨道处于半充满状态，因此其第一电离能最大，则第一电离能：N>O>C，C正确；在石墨中，同层的C原子以共价键结合，而每层之间以范德华力结合，其层间作用力微弱，层与层之间可以滑动，因此较为松软，D正确。5．以下有关元素性质的说法不正确的是()A．具有下列电子排布式的原子中：①1s22s22p63s23p2、②1s22s22p3、③1s22s22p2、④1s22s22p63s23p4，原子半径最大的是①B．具有下列最外层电子排布式的原子中：①3s23p1、②3s23p2、③3s23p3、④3s23p4，第一电离能最大的是③C.①Na、K、Rb、②N、P、As、③O、S、Se、④Na、P、Cl，元素的电负性随原子序数增大而递增的是④D．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X3＋【答案】选D。【解析】A项，①为Si，②为N，③为C，④为S，原子半径最大的为Si，正确；B项，①为Al，②为Si，③为P，④为S，第一电离能最大的为P，正确；C项，同一主族元素，电负性从上到下逐渐减小；同一周期从左至右电负性逐渐增大，正确；D项，根据电离能变化趋势，最外层应有2个电子，所以与Cl2反应时生成的离子应呈＋2价，错误。6．下列关于C、Si及其化合物结构与性质的论述错误的是()A．键能C—C>Si—Si、C—H>Si—H，因此C2H6稳定性大于Si2H6B．立方型SiC是与金刚石成键、结构均相似的共价晶体，因此具有很高的硬度C．SiH4中Si的化合价为＋4，CH4中C的化合价为－4，因此SiH4还原性小于CH4D．Si原子间难形成双键而C原子间可以，是因为Si的原子半径大于C，难形成p—pπ键【答案】选C。【解析】因键能C—C＞Si—Si、C—H＞Si—H，故C2H6的键能总和大于Si2H6，键能越大越稳定，故C2H6的稳定性大于Si2H6，A正确；SiC的成键和结构与金刚石类似均为共价晶体，金刚石的硬度很大，类比可推测SiC的硬度会很大，B正确；SiH4中Si的化合价为－4价，C的非金属性强于Si，则C的氧化性强于Si，则Si的阴离子的还原性强于C的阴离子，则SiH4的还原性较强，C错误；Si原子的半径大于C原子，在形成化学键时p轨道很难相互重叠形成π键，故Si原子间难形成双键，D正确。7．维生素B1可作为辅酶参与糖的代谢，并有保护神经系统的作用。该物质的结构简式为以下关于维生素B1的说法正确的是()A．只含σ键和π键B．既有共价键又有离子键C．该物质的熔点可能高于NaClD．该物质不易溶于盐酸【答案】选B。【解析】由维生素B1的结构简式可以得知分子中含有单键和双键，故分子中含有σ键和π键，同时分子中还含有离子键，A错误，B正确；离子化合物的熔点高低取决于离子键的强弱，离子键越强，化合物的熔点越高，该物质的离子键是由Cl－和非金属N的阳离子形成的，弱于Cl－和Na＋之间形成的离子键，故维生素B1的熔点低于NaCl，C错误；由于该物质中含有—NH2，故该物质能与盐酸反应，D错误。8.X＋中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示，该晶体的化学式为()A．Na3N B．AlN C．Mg3N2 D．Cu3N【答案】选D。【解析】根据能量最低原理和泡利不相容原理，X＋中的K、L、M三个电子层能容纳电子的最大数目分别为2、8、18，则X＋中有28个电子，X中有29个电子，X的元素符号是Cu。根据晶胞与晶体的结构关系，该晶体每个晶胞均摊“●”的数目：12×eq\f(1,4)＝3，均摊“○”的数目：8×eq\f(1,8)＝1，“●”与“○”个数比为3∶1。根据电荷守恒，由Cu＋与N3－组成的化合物的化学式为Cu3N。9．葡萄糖的银镜反应实验如下：步骤1：向试管中加入1mL2%AgNO3溶液，边振荡边滴加2%氨水，观察到有白色沉淀产生并迅速转化为灰褐色。步骤2：向试管中继续滴加2%氨水，观察到沉淀完全溶解。步骤3：再向试管中加入1mL10%葡萄糖溶液，振荡，在60～70℃水浴中加热，观察到试管内壁形成了光亮银镜。下列说法不正确的是()A．步骤1中观察到的白色沉淀为AgOHB．步骤2中沉淀溶解是因为生成了银氨配合物C.步骤3中产生银镜说明葡萄糖具有还原性D．如图所示银的晶胞中有14个银原子【答案】选D。【解析】氨水少量时，氨水中一水合氨电离出氢氧根离子和银离子结合成白色的AgOH沉淀，因此步骤1中观察到的白色沉淀为AgOH，A正确；AgOH与NH3·H2O反应生成[Ag(NH3)2]OH而溶解，[Ag(NH3)2]OH属于配合物，B正确；[Ag(NH3)2]OH和葡萄糖发生银镜反应生成Ag，Ag元素化合价降低，被还原，说明葡萄糖具有还原性，C正确；由均摊法可知图示银的晶胞中银原子个数＝8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，D错误。10．下面的排序不正确的是()A．晶体熔点的高低：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛B．硬度由大到小：金刚石>碳化硅>晶体硅C．熔点由高到低：Na>Mg>AlD．晶格能由大到小：NaF>NaCl>NaBr>NaI【答案】选C。【解析】A项形成分子间氢键的物质的熔、沸点要大于形成分子内氢键的物质，正确；B项均为共价晶体，原子半径越小，键长越短，共价键越牢固，硬度越大，键长有：C—C<C—Si<Si—Si，故硬度相反，正确；C项均为金属晶体，熔点大小取决于离子半径大小以及阳离子所带电荷数，其规律是离子半径越小，所带电荷数越多，熔点越高，则熔点Al>Mg>Na，不正确；D项晶格能越大，则离子键越强，离子所带电荷相同时离子键的强弱与离子半径有关，半径越小，则离子键越强，正确。11．(双选)某一化合物的分子式为AB2，A属ⅥA族元素，B属ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.5和4.0，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是()A．AB2分子的空间构型为直线形B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子C．AB2与H2O相比，AB2的熔、沸点比H2O的低D．AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键【答案】选AB。【解析】根据A、B的电负性值及所处位置关系，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2。O—F键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3°，故OF2分子中键的极性不能抵消，所以为极性分子。12．B和Al为同族元素，下列说法错误的是()A．BF3和AlF3都可以与F－形成配位键B．H3BO3为三元酸，Al(OH)3呈两性C．共价键的方向性使晶体B有脆性，原子层的相对滑动使金属Al有延展性D．B和Al分别与N形成的共价晶体，均具有较高硬度和熔点【答案】选B。【解析】BF3和AlF3中B和Al均有空轨道，F－有孤电子，因此BF3和AlF3都可以与氟离子形成配位键，故A正确；H3BO3虽然含有三个氢原子，但为一元酸，故B错误；因为共价键具有方向性，使共价晶体B的延展性不好，有脆性，Al为金属晶体，当金属晶体受到外力作用时，金属阳离子间滑动而不断裂，因此金属晶体具有良好的延展性，故C正确；BN、AlN都为共价晶体，均具有较高硬度和熔点，故D正确。13．(双选)短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，且原子序数Y＋Z＝X＋W，X和W同主族，Z的族序数与周期数相等，四种元素中只有一种金属元素。下列说法正确的是()A．W有两种常见氧化物B．原子半径Y<X<W<ZC．X的最高价氧化物的水化物是强酸D．Y元素的氢化物分子间可以形成氢键【答案】选BD。【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z的族序数与周期数相等，则Z是Al元素，四种元素中只有一种金属元素，则X、Y、W都是非金属元素，且原子序数Y＋Z＝X＋W，X和W同主族，符合要求的X是C，Y是N，Z是Al，W是Si，或X是N，Y是F，Z是Al，W是P元素，然后依据元素周期律分析解答。根据上述分析可知：X是C，Y是N，Z是Al，W是Si元素或X是N，Y是F，Z是Al，W是P元素。若W是Si元素，Si元素只有SiO2一种常见氧化物，A错误；同一周期元素，原子序数越大，原子半径越小，不同周期元素，元素所在的周期序数越大，原子半径越大，故原子半径：N＜C＜Si＜Al或F<N<P<Al，用字母表示为Y＜X＜W＜Z，B正确；若X是C，其最高价氧化物的水化物H2CO3是弱酸，C错误；Y是N或F元素，由于其原子半径小，元素的非金属性强，因此其氢化物分子间可以形成氢键，D正确。14．(双选)下表表示周期表中的几种短周期元素，下列说法错误的是()A.C、D气态氢化物稳定性强弱和沸点高低顺序均为D>CB．A、B、C第一电离能的大小顺序为C>B>AC．AD3和ED4两分子的中心原子均为sp3杂化D．ED4分子中各原子均达8电子稳定结构【答案】选AB。【解析】由元素在周期表中位置，可知A为N、B为O、C为F、E为Si、D为Cl。A.非金属性：F>Cl，故氢化物稳定性：HF>HCl，HF分子之间存在氢键，沸点高于HCl，故A不正确；B.同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，处于半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻其他元素，故第一电离能：F>N>O，故B错误；C.NCl3中N原子价层电子对数为4，SiCl4分子的Si原子价层电子对数为4，二者中心原子均为sp3杂化，故C正确；D.SiCl4分子中Si、Cl的化合价绝对值与其原子最外层电子数之和都等于8，均达8电子稳定结构，故D正确。15．PaulChu教授发现钇钡铜氧化合物在90K时具有超导性，该化合物的晶胞结构如图所示：该化合物以Y2O3、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结而成，其原料配比(物质的量之比)为()A．2∶3∶3 B．1∶1∶1C．1∶2∶3 D．1∶4∶6【答案】选D。【解析】由图可知，每个晶胞中含2个钡原子、1个钇原子；铜原子位于顶角和棱上，每个晶胞中含3个铜原子，则Y2O3、BaCO3、CuO的配比为1∶4∶6。二、非选择题：本题共5小题，共55分。16．(10分)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下。信息①：原子半径大小：A>B>C>D；信息②：四种元素之间形成的三种分子的空间填充模型及部分性质：是地球上最常见的物质之一，常温为液态，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成部分无色，无味且易燃，是21世纪的主要能源弱酸，有强氧化性，可以用于消毒杀菌请根据上述信息回答下列问题。(1)甲、乙、丙中含有的共同元素是________(填名称)。(2)B元素在周期表中的位置为________。(3)上述元素的原子M层有一个未成对p电子的是________(填元素符号)。(4)丙的电子式为________，丙与SO2水溶液可发生氧化还原反应，生成两种强酸，化学反应方程式为________。【解析】据表格信息可推知：甲是H2O，乙是CH4，丙是HClO。答案：(1)氢(2)第2周期ⅣA族(3)Cl(4)HClO＋H2O＋SO2=H2SO4＋HCl17．(11分)Ⅰ.自从英国化学家巴特列(N.Bartlett)首次合成了第一个稀有气体的化合物XePtF6以来，人们又相继发现了氙的一系列化合物，如XeF2、XeF4等。巴特列为开拓稀有气体化学作出了历史性贡献。(1)请根据XeF4的结构示意图(图1)判断这个分子是极性分子还是非极性分子？___________________________。(2)XeF2晶体是一种无色晶体，图2为它的晶胞结构图。XeF2晶体属于哪种类型的晶体？_____________________。Ⅱ.已知有关物质的熔、沸点数据如表：物质MgOAl2O3MgCl2AlCl3熔点/℃28002072714190(2.6×105Pa)沸点/℃360029801412182.7请参考上述数据填空和回答问题：(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，用电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。为什么不用电解MgO的方法生产镁，也不用电解AlCl3的方法生产铝_________________________。(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是______________________________________________。【解析】Ⅰ.(1)由图1可看出该结构为高度对称，故为非极性分子。(2)因Xe、F都为非金属元素，且结合图2结构图可知，XeF2为分子晶体。Ⅱ.(1)因为MgO的熔点远高于MgCl2，故电解熔融MgO将需要更高的温度，消耗更多的能量，因而不用电解MgO的方法生产镁。观察表中数据可见，AlCl3易升华，熔、沸点低，故属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解，因而不能用电解AlCl3的方法生产铝。(2)区别离子晶体和分子晶体就看两晶体在熔融状态下能否导电，若能导电，则为离子晶体；若不导电，则为分子晶体。答案：Ⅰ.(1)非极性分子(2)分子晶体Ⅱ.(1)因为MgO的熔点远高于MgCl2，故电解熔融MgO将需要更高的温度，消耗更多的能量，因而不用电解MgO的方法生产镁。观察表中数据可见，AlCl3易升华，熔、沸点低，故属于分子晶体，不存在离子，熔融时不能导电，不能被电解，因而不能用电解AlCl3的方法生产铝(2)将两种晶体加热到熔融状态，MgCl2能导电，AlCl3不能导电。证明MgCl2为离子晶体，AlCl3为分子晶体18．(11分)不同元素的原子在分子内吸引电子的能力大小可用一定数值x来表示，x越大，其原子吸引电子的能力越强。下面是某些短周期元素的x值：元素符号LiBeBCOFNaAlSiPSClx值1.01.52.02.53.54.00.91.51.82.12.53.0(1)推测x值与原子半径的关系是_________；根据短周期元素的x值变化特点，体现了元素性质的________变化规律。(2)分别指出下列两种化合物中氧元素的化合价：HClO________，HFO________。(3)经验规律告诉我们：成键的两原子相应元素x数值的差值为Δx，当Δx＞1.7时，一般为离子键，当Δx＜1.7时，一般为共价键，试推断AlBr3中化学键类型是________。(4)预测元素周期表中，x值最小的元素位于第______周期第________族(放射性元素除外)。【解析】(1)x值越大，其原子半径越小，随着原子序数的递增，x值呈现周期性变化。(2)根据x的数值，在HClO中氧为－2价，根据，H和O的共用电子对偏向O，而O和F的共用电子对又偏向F，所以O为0价。(3)x(Br)－x(Al)＜x(Cl)－x(Al)＝3.0－1.5＝1.5，所以AlBr3中化学键类型为共价键。(4)x值最小的元素应为金属性最强的元素。答案：(1)同周期(或同主族)中，x值越大，其原子半径越小周期性(2)－20(3)共价键(4)6ⅠA19．(11分)不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3以防止腐蚀。(1)基态碳(C)原子的轨道表示式为____________________。(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为________。(3)与铜属于同一周期，且未成对价电子数最多的元素基态原子价电子排布式为________。(4)Fe的一种晶胞结构如甲、乙所示，若按甲中虚线方向切乙得到的A～D图中正确的是________。(5)据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的晶胞结构如图所示，试写出该晶体的化学式：__________________________。晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有______个。(6)根据下列五种元素的第一至第四电离能数据(单位：kJ·mol－1)，回答下列问题：元素代号I1I2I3I4Q2080400061009400R500460069009500S7401500770010500T5801800270011600U420310044005900T元素最可能是________区元素。若T为第2周期元素，F是第3周期元素中原子半径最小的元素，则T、F形成的化合物的立体构型为________，其中心原子的杂化方式为________。【解析】(1)基态碳(C)原子的轨道表示式为。(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O中Cr的配位数为6。(3)与铜属于同一周期的元素中，当基态原子价电子的3d轨道、4s轨道均为半充满状态时未成对价电子数最多，故该元素原子的价电子排布式为3d54s1。(6)若T为第2周期元素，F是第3周期元素中原子半径最小的元素，则T为B、F为Cl，T、F形成化合物BCl3的立体构型为平面正三角形，其中心原子的杂化方式为sp2。答案：(1)(2)6(3)3d54s1(4)A(5)MgNi3C12(6)p平面正三角形sp220．(12分)CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料，回答下列问题：(1)Sn为ⅣA族元素，单质Sn与干燥Cl2反应生成SnCl4。常温常压下SnCl4为无色液体，SnCl4空间构型为________________________，其固体的晶体类型为__________________________。(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为___________________(填化学式，下同)，还原性由强到弱的顺序为______________________，键角由大到小的顺序为__________________________。(3)含有多个配位原子的配体与同一中心离子(或原子)通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。一种Cd2＋配合物的结构如图所示，1mol该配合物中通过螯合作用形成的配位键有______________mol，该螯合物中N的杂化方式有____________________种。(4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子的分数坐标。四方晶系CdSnAs2的晶胞结构如图所示，晶胞棱边夹角均为90°，晶胞中部分原子的分数坐标如下表所示。坐标原子xyzCd000Sn000.5As0.250.250.125一个晶胞中有__________个Sn，找出距离Cd(0，0，0)最近的Sn