1、选择性必修二模块检测试卷二(满分:100分)一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分;每小题只有一个选项符合题意)1Cl核外电子的运动状态共有()A3种 B5种 C17种 D18种答案D解析根据泡利原理,在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋方向相反。所以,一个原子中不可能有运动状态完全相同的电子,一个原子(或离子)有几个电子,核外电子的运动状态就有几种。Cl序数为17,Cl有18个电子,即Cl核外电子的运动状态共有18种,D选项符合题意。2下列表达方式正确的是()A24Cr 的价电子排布式:3d44s2BCO2的空间结构模型:C基态碳原子的价电子的轨道表示式为 DN
2、2 的电子式:答案C解析24号元素Cr的价电子排布式为3d54s1,3d轨道半充满状态能量低、稳定,A错误;二氧化碳是直线形,而不是V形,B错误;基态碳原子价电子排布式为2s22p2,所以价电子轨道表示式为,C正确;N2 的电子式为,D错误。3某元素基态原子3d轨道上有10个电子,则该基态原子价电子排布不可能是()A3d104s1 B3d104s2C3s23p6 D4s24p2答案C解析若价电子排布为3d104s1,为29号元素Cu,电子排布式为:Ar3d104s1,3d轨道上的电子处于全充满状态,整个体系的能量最低,故A正确;若价电子排布为3d104s2,为30号元素Zn,电子排布式为Ar3
3、d104s2,3d轨道上的电子处于全充满状态,整个体系的能量最低,故B正确;若价电子排布为3s23p6,为18号元素Ar,电子排布式为1s22s22p63s23p6,3d轨道上没有电子, 故C错误;若价电子排布为4s24p2,为32号元素Ge,电子排布式为Ar3d104s24p2,3d轨道上的电子处于全充满状态,整个体系的能量最低,故D正确。4下列说法或化学用语表达正确的是()As能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子只能在球壳内运动BFe2的电子排布式为 1s22s2 2p63s23p63d6Cp能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层的增加,p 能级原子轨道也在增多D某原子的电子排布式为 1s2
4、2s22p63s23p63d54s1,属于激发态答案B解析s能级的原子轨道呈球形,处在该轨道上的电子不只在球壳内运动,还在球壳外运动,只是在球壳外运动概率较小,A错误;Fe为26号元素,原子核外有26个电子,Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,失去2个电子形成Fe2,则Fe2的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,B正确;p能级的原子轨道呈哑铃形,任何能层上的p能级都有3个原子轨道,与能层的大小无关,C错误;当轨道中的电子处于半充满或全充满状态时,能量较低,属于稳定状态,所以某原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1处于低能态,D错误。
5、5下列说法正确的是()ANa2O2和 NaOH 所含化学键类型完全相同BNH3比 PH3稳定是因为 NH3分子间存在氢键CCO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变DH2O2 是含非极性键的极性分子答案D解析NaOH中含有离子键和极性共价键,Na2O2含有离子键和非极性共价键,所以两者化学键类型不完全相同,A错误;氢键影响物理性质,不影响氢化物的稳定性,NH3比PH3稳定是因为N元素非金属性强于P,B错误;化学反应的实质是旧键断裂和新键形成,CO2溶于水与水反应生成碳酸,则CO2溶于水存在共价键和分子间作用力的改变,干冰升华只是CO2从固态变为气态,只有分子间作用力改变,因此二者作用力的改变
6、不相同,C错误;H2O2是既含极性键又含非极性键的极性分子,D正确。6下列叙述错误的是()A区别晶体与非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验B外观呈现规则多面体的物质,内部微观粒子在三维空间一定呈周期性有序排列C晶体具有各向异性,所以用红热的铁针刺涂有石蜡的水晶柱面,熔化的石蜡呈椭圆形D乙醇和水都是极性分子,符合“相似相溶”规律,且它们易形成分子间氢键,故乙醇易溶于水答案B解析构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X射线衍射图谱反映出来,因此,区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X射线衍射实验,A正确;晶体与非晶体的根本区别在于其内部粒子在空
7、间上是否按一定规律呈周期性重复排列,与是否具有规则的几何外形无关,B错误;晶体的外形和内部质点排列高度有序,物理性质表现出各向异性,水晶属于晶体,具有各向异性,不同方向导热性能不同,而石蜡属于非晶体,不具有各向异性,所以用红热的铁针刺中涂有石蜡的水晶柱面,熔化的石蜡呈椭圆形,C正确;氧的电负性比较大,乙醇与水分子之间能形成氢键,则乙醇和水以任意比例互溶,D正确。7下列说法不正确的是()A乙烯分子中的 键和键之比为51B某元素气态基态原子的逐级电离能(kJmol1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703, 当它与氯气反应时可能生成的阳离子是
8、X2CNa、P、Cl 的电负性依次增大D向配合物TiCl(H2O)5Cl2H2O 溶液中加入足量的 AgNO3 溶液,所有 Cl均被完全沉淀答案D解析共价单键是键,共价双键中含有1个键1个键,乙烯的结构式为,含有5个键,1个键,键和键之比为 51,A正确;该元素第三电离能剧增,最外层应有2个电子,表现2价,当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2,B正确;Na、P、Cl 为同周期元素,同周期元素,从左到右电负性依次增大,所以Na、P、Cl电负性依次增大,C正确;向配合物 TiCl(H2O)5Cl2H2O溶液中加入足量的AgNO3 溶液,外界Cl被完全沉淀,内界不会被沉淀,D错误。8我国科学家最
9、近成功合成了世界首个五氮阴离子盐R,其化学式为(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl,从结构角度分析,R中两种阳离子的不同之处为()A中心原子的杂化轨道类型B中心原子的价层电子对数C空间结构D共价键类型答案C解析根据信息和化学式可知,阳离子为NH、H3O,NH对应中心原子为N形成4个键,孤电子对数为 0,价层电子对数为4,杂化类型是sp3,其空间结构为正四面体形,其共价键类型为极性共价键;H3O的中心原子为O,形成3个键,孤电子对数为 1,H3O价层电子对数为4,杂化类型是sp3,空间结构为三角锥形,其共价键类型为极性共价键,则C项正确。9下列说法正确的是()A键角:BF3CH4H2ONH3B
10、CO2、HClO、HCHO分子中一定既有键又有 键C已知二茂铁Fe(C5H5)2熔点是173 (在100 时开始升华),沸点是249 ,不溶于水,易溶于苯等非极性溶剂。在二茂铁结构中,C5H与Fe2之间是以离子键相结合D在硅酸盐中,SiO四面体通过共用顶角氧离子形成一种无限长单链结构的多硅酸根如图a,其中Si的杂化方式与b图中S8单质中S的杂化方式相同答案D解析BF3:空间结构为平面三角形,键角为120;CH4:空间结构为正四面体形,键角为10928;H2O:空间结构为V形,键角为105;NH3:空间结构为三角锥形,键角为107,所以键角:BF3CH4NH3H2O,故A错误;CO2既有键又有键
11、;HOCl 只有键;HCHO既有键又有键,故B错误;在二茂铁结构中,不存在C5H与Fe2,碳原子含有孤电子对,铁原子含有空轨道,所以碳原子和铁原子之间形成配位键,故C错误;硅酸盐中的硅酸根离子(SiO)为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式;S8单质中S有两个孤电子对和两个共价键,杂化方式也为sp3,故D正确。10甲烷晶体的晶胞结构如图所示,下列说法正确的是()A甲烷晶胞中的球只代表1个碳原子B晶体中1个CH4分子周围有12个紧邻的CH4分子C甲烷晶体熔化时需克服共价键D1个CH4晶胞中含有8个CH4分子答案B解析晶胞中的球体代表的是1个甲烷分子,并不是1个碳原子,故A错误;
12、以该甲烷晶胞为单元,位于顶点的某1个甲烷分子与其距离最近的甲烷分子有3个,而这3个甲烷分子在面心上,因此每个都被共用2次,故与1个甲烷分子紧邻的甲烷分子有3812个,故B正确;甲烷是分子晶体,熔化时需克服范德华力,故C错误;甲烷晶胞中的球体代表1个甲烷分子,该晶胞含有甲烷的分子个数为864,故D错误。11金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图分别如图所示,下列说法不正确的是()A金刚石和石墨烯中碳原子的杂化方式不同B金刚石、石墨、C60和石墨烯的关系:互为同素异形体C这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D石墨与C60的晶体类型相同答案D解析金刚石中碳原子为sp3杂化,石墨烯中碳原子为sp2杂
13、化,A项正确;金刚石、石墨、C60和石墨烯是由碳元素形成的不同单质,它们互为同素异形体,B项正确;碳元素的同素异形体完全燃烧的产物都是CO2,C项正确;C60是分子晶体,石墨是混合型晶体,D项错误。12前四周期元素X、Y、Z、W、T的原子序数依次增大,Y、Z、W位于同一周期,X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体形,Y在同周期中电负性最小,二元化合物E中元素Y和W的质量比为2316;同周期元素简单离子中,元素Z形成的离子半径最小;T元素的价电子排布式为3d104s1。下列说法正确的是()A简单离子的半径:YZWB最高价氧化物对应水化物的酸性:WZXCW和T的单质混合加热可得化合物T2WDW的
14、单质在足量的氧气中燃烧,所得产物溶于水可得强酸答案C解析X的最简单氢化物分子的空间结构为正四面体,该氢化物为甲烷,即X为C,Y、Z、W位于同一周期,原子序数依次增大,即Y、Z、W位于第三周期,Y的电负性最小,推出Y为Na,二元化合物E中元素Y和W的质量比为2316,推出该二元化合物为Na2S,即W为S,同周期元素简单离子中,元素Z形成的离子半径最小,即Z为Al,T元素的价电子排布式为3d104s1,推出T元素为Cu,据此回答问题。13氯仿(CHCl3)常因保存不慎而被氧化,产生剧毒物光气(COCl2):2CHCl3O22HCl2COCl2,下列说法不正确的是()光气的结构式ACHCl3分子为含
15、极性键的非极性分子BCOCl2分子中含有3个键、1个键,中心原子C采用sp2杂化CCOCl2分子中所有原子的最外层电子都满足8电子稳定结构D使用前可用硝酸银稀溶液检验氯仿是否变质答案A解析CHCl3中含CH和CCl,CH和CCl都是极性键,CHCl3为四面体形分子,分子中正电中心和负电中心不重合,CHCl3为极性分子,A项错误;单键是键,双键中有1个键和1个键,根据COCl2的结构式知,COCl2分子中含有3个键、1个键,杂化轨道用于形成键和容纳孤电子对,C原子形成3个键,C原子上没有孤电子对,中心原子C采用sp2杂化,B项正确;COCl2的电子式为,COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电
16、子稳定结构,C项正确;CHCl3不会电离出Cl,HCl在水溶液中会电离出H和Cl,使用前向氯仿中加入AgNO3稀溶液,若产生白色沉淀表明氯仿变质,若无明显现象表明氯仿没有变质,D项正确。14已知干冰晶胞中相邻最近的两个CO2分子间距为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是()A晶胞中一个CO2分子的配位数是8B晶胞的密度表达式是 gcm3C一个晶胞中平均含6个CO2分子DCO2分子的空间结构是直线形,中心原子C的杂化类型是sp3杂化答案B解析晶胞中一个CO2分子的配位数为12,故A错误;该晶胞中最近的相邻两个CO2 分子间距为a pm,即晶胞面心上的二氧化碳分子和其同一面上顶点上
17、的二氧化碳之间的距离为a pm,则晶胞棱长a pma1010 cm,晶胞体积(a1010 cm)3,该晶胞中二氧化碳分子个数864,晶胞密度 gcm3 gcm3,故B正确、C错误;二氧化碳分子是直线形分子,碳原子价层电子对个数是2,根据价层电子对互斥模型判断C原子杂化类型为sp,故D错误。15下列有关晶体结构的叙述正确的是()ASiO2晶体中最小环上的原子个数为6B在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子C12 g石墨烯(如图1)中含有六元环的个数为0.56.021023D720 g C60晶体中含有0.56.021023个晶胞(如图2)答案C解析二氧化硅晶体结构中,每个硅原子结合4个氧原子,同时每
18、个氧原子结合2个硅原子,最小环上有6个Si原子和6个O原子, 所以共有12个原子,A错误;含有阳离子的晶体不一定含有阴离子,如金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,B错误;12 g石墨烯的物质的量为1 mol,石墨烯中平均每个六元环含有2个碳原子,则1 mol石墨烯中含有六元环的个数为0.56.021023,C正确;C60为分子晶体,晶胞中含有C60的个数为864,720 g C60晶体中含有6.021023个C60,所以720 g C60晶体中含有0.256.021023个晶胞,D错误。16元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示;已知Y元素原子的价电子排布为nsn1npn1,则下列说法
19、不正确的是()AY元素原子的价电子排布为4s24p4BY元素位于周期表的第三周期第A族CX元素所在周期中所含非金属元素最多DZ元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3答案A解析Y元素原子的价电子排布为nsn1npn1,s能级最多容纳2个电子,故n12,解得n3,故Y元素原子的价电子排布为3s23p4,Y为S元素,由X、Y、Z在周期表中的位置可知,X为F元素,Z为As元素。S元素原子的价电子排布为3s23p4,A错误;Y为S元素,处于第三周期第A族,B正确;X为F元素,处于第二周期,该周期含非金属元素最多,C正确;Z为As元素,是33号元素,原子的核外电子排布
20、式为1s22s22p63s23p63d104s24p3,D正确。二、非选择题(本题共5个小题,共52分)17(11分)前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1;基态C原子和基态E原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单离子中最小。回答下列问题:(1)E的元素名称为_。(2)元素A、B、C中,电负性最大的是_(填元素符号,下同),元素B、C、D第一电离能由大到小的顺序为_。(3)与同族其他元素X形成的XA3相比,BA3易液化的原因是_;BA3分子中键角_(填“”“”或
21、“”)10928。(4)BC中B原子轨道的杂化类型为_,BC的空间结构为_。(5)化合物DB是人工合成的半导体材料,它的晶胞结构与金刚石(晶胞结构如图所示)相似。若DB的晶胞参数为a pm,则晶体的密度为_ gcm3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。答案(1)铬(2)ONOAl(3)NH3分子间易形成氢键(4)sp2平面三角形(5)1030解析前四周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A元素原子的核外电子只有一种运动状态,则A为H元素;基态C原子中成对电子数是未成对电子数的3倍,为O元素;基态B原子s能级的电子总数比p能级的多1,则B为N元素;D形成简单离子的半径在同周期元素形成的简单
22、离子中最小,原子序数大于C,为Al元素;基态E原子中成对电子数是未成对电子数的3倍,且原子序数大于D,则E为Cr元素,通过以上分析知,A、B、C、D、E分别是H、N、O、Al、Cr元素。(3)氨气分子之间存在氢键导致其易液化;氨气分子中N原子含有一个孤电子对和3个共价键,甲烷分子碳原子形成4个共价键,孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力,所以氨气分子中的键角小于甲烷分子中的键角,即NH3分子中键角Ga。SeO2分子中中心原子Se价层电子对数2(622)3,且含有一个孤电子对,所以呈V形。(4)F的电负性大于N,形成的氢键强度:FHNH,因此HF的沸点大于NH3的沸点;NH
23、4F是由NH和F构成的离子化合物,属于离子晶体;N、F、H三种元素的电负性:FNH,所以NH3中共用电子对偏向N,而在NF3中,共用电子对偏向F,偏离N,导致NF3中氮原子核对其孤电子对的吸引能力增强,难以形成配位键,故NF3不易与Cu2形成配离子。19(10分)法国一家公司研发出一种比锂电池成本更低、寿命更长、充电速度更快的钠离子电池,该电池的负极材料为Na2Co2TeO6(制备原料为Na2CO3、Co3O4和TeO2),电解液为NaClO4的碳酸丙烯酯溶液。回答下列问题:(1)C、O、Cl三种元素电负性由大到小的顺序为_。(2)基态Na原子中,核外电子占据的原子轨道总数为_,Te属于元素周
24、期表中_区,其基态原子的价电子排布式为_。(3)CO的空间结构为_,碳酸丙烯酯的结构简式如图所示,其中碳原子的杂化轨道类型为_,1 mol碳酸丙烯酯中键的数目为_。(4)Na和O形成的离子化合物的晶胞结构如图所示,晶胞中O的配位数为_,该晶胞的密度为 gcm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则Na与O之间的最短距离为_ cm(用含有、NA的代数式表示)。答案(1)OClC(或O、Cl、C)(2)6p5s25p4(3)平面三角形sp2、sp313NA(或136.021023)(4)8解析(4)氧离子半径大于钠离子半径,所以灰色球为O,晶胞中灰色球数目为864,黑色球为Na,共8个,由晶胞对称性可知O
25、的配位数为8;根据晶胞结构可知Na与O之间的最短距离为体对角线的,晶胞体积 cm3,晶胞边长 cm,则Na与O之间的最短距离为 cm。20(10分)第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物,单质铁、砷及它们的化合物广泛应用于超导体材料等领域,请回答下列问题:(1)Fe2的核外电子排布式为_。(2)NH3是一种很好的配体,NH3的沸点_(填“”“”或“(3)七(或7)哑铃形(4)氢键、配位键(5)对于组成和结构相似的物质,相对分子质量逐渐增大,分子间作用力逐渐增强,熔点逐渐升高(6)配位键6解析(1)铁是26号元素,铁原子核外有26个电子,铁原子失去2个电子变成亚铁离子
26、,Fe2在基态时,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或Ar3d6。(2)NH3分子间存在氢键,则NH3的沸点高于AsH3。(3)原子核外有几个电子,其电子就有几种不同运动状态,氮原子含有7个电子,有7种不同运动状态;基态N原子中,能量最高的电子是2p能级上的电子,p轨道是哑铃形的。(4)通过图像知,图中虚线表示的作用力有铜离子和水分子之间的配位键,氢原子和另一分子中氧原子之间的氢键。(5)组成和结构相似的分子晶体,随着相对分子质量增大,分子间作用力增强,熔、沸点升高。(6)Fe3为中心离子,N含有一个孤电子对,Fe3含有空轨道,可形成配位键,根据配合物结构,中心离子配位数为6
27、。21(10分)氮族元素在化学领域具有重要的地位。请回答下列问题:(1)基态氮原子的价电子轨道表示式为_;第二周期的元素中,第一电离能介于B和N之间的元素有_种。(2)雌黄的分子式为As2S3,其分子结构为,As的杂化类型为_。(3)1 mol 中所含键的物质的量为_ mol。(4)红镍矿是一种重要的含镍矿物,其主要成分的晶胞如图1所示,则每个Ni周围与之紧邻的As数为_。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,称作原子分数坐标。磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,晶胞为正方体形,晶胞参数为a pm。如图2为沿y轴投影的晶胞中所有硼原子的分布图和原子分数坐标。设NA为阿伏
28、加德罗常数的值,1,2,3,4四点原子分数坐标分别为(0.25,0.25,0.75),(0.75,0.25,0.25),(0.25,0.75,0.25),(0.75,0.75,0.75)。据此推断BP晶体的密度为_gcm3。(用代数式表示)答案(1)3(2)sp3(3)15(4)6 (或)解析(1)N的价电子排布式为2s22p3,即价电子轨道表示式为;同周期从左向右元素的第一电离能呈增大趋势,但第一电离能:第A族第A族,第A族第A族,因此第一电离能在B和N之间的元素是Be、C、O,共有3种。(2)As最外层有5个电子,根据As2S3的分子结构,可以得出As有3个键和1个孤电子对,因此As的杂化类型为sp3。(3)成键原子之间只能形成1个键,1 mol该有机物中含有键的物质的量为15 mol。(4)以顶点为中心,结合晶体图像分析可知,晶体中每个Ni周围与之紧邻的As个数为6;BP是一种超硬耐磨涂层,以及四点的坐标,推出BP应是共价晶体,则晶胞的质量为42 g,晶体体积为(a1010)3 cm3,则晶胞的密度是 gcm3(或 gcm3)。