高二化学（人教版）试题 选择性必修二 模块质量检测（三）

模块质量检测(三)选择题部分(请将答案填在后面的答题栏内)一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。1．(2024·黑、吉、辽卷)下列化学用语或表述正确的是()A．中子数为1的氦核素：eq\o\al(1,2)HeB．SiO2的晶体类型：分子晶体C．F2的共价键类型：p­pσ键D．PCl3的空间结构：平面三角形2．(2024·江苏南京期末)常见的非金属元素和金属元素及其化合物是中学化学核心知识。下列说法正确的是()A．半径大小：r(Al)>r(Na)B．电离能大小：I1(N)>I1(O)C．电负性大小：χ(F)<χ(O)D．碱性强弱：NaOH<Al(OH)33．(2024·江苏扬州期末)“侯氏制碱法”曾为全球制碱工业做出了巨大贡献。该工艺反应之一如下：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl，下列说法正确的是()A．CO2、H2O均为极性键形成的非极性分子B．键角：H2O>NH3C．电负性：O>N>NaD．CO2与SiO2晶体类型相同4．下列说法正确的是()A．SO2分子的键角为120°B．HClO与H2O能形成分子间氢键C．NHeq\o\al(＋,4)与ClOeq\o\al(－,4)的空间结构不同D．SO2Cl2分子中S原子的轨道杂化方式为sp2杂化5．(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O可用于印染、畜牧等领域，其晶体的部分结构如图所示。下列说法正确的是()A．电负性：O>S>Fe>HB．基态Fe2＋的价层电子排布为3d44s2C．晶体中N和S原子的轨道杂化类型均为sp3D．晶体中微粒间的相互作用只有离子键、共价键和配位键6．下列关于物质的结构与性质描述错误的是()A．石英的熔点、硬度比金刚石的小B．CS2分子中存在非极性共价键C．(NH4)2[PtCl6]既含有离子键又含有共价键D．NH3的熔点比PH3的高，因为氨分子间存在氢键7．(2024·山东青岛期末)下列说法正确的是()A．酸性：CH3COOH>CCl3COOHB．HF酸电离平衡正向移动时，其电离程度不一定增大C．甲基是推电子基团，所以结合氢离子的能力(CH3)3N<NH3D．分子：SO2F2，键角：∠OSO<∠FSF8．(2023·湖北卷)物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是()性质差异结构因素A沸点：正戊烷(36.1℃)高于新戊烷(9.5℃)分子间作用力B熔点：AlF3(1040℃)远高于AlCl3(178℃升华)晶体类型C酸性：CF3COOH(pKa＝0.23)远强于CH3COOH(pKa＝4.76)羟基极性D溶解度(20℃)：Na2CO3(29g)大于NaHCO3(8g)阴离子电荷9．AlN、GaN属于第三代半导体材料，二者成键结构与金刚石相似，晶体中只存在N—Al、N—Ga。下列说法错误的是()A．GaN的熔点高于AlNB．晶体中所有化学键均为极性键C．晶体中所有原子均采取sp3杂化D．晶体中所有原子的配位数均相同10．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法正确的是()A．此配合物中存在离子键、配位键、极性键、非极性键B．配离子为[Fe(CN)5(NO)]2－，中心离子为Fe3＋，配位数为6C．1mol配合物中σ键数目为10NAD．该配合物为离子化合物，易电离，1mol配合物电离共得到2NA个阴、阳离子11．(2024·全国新课标卷)我国科学家最近研究的一种无机盐Y3[ZW6X6]2纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧化能力。W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且W、X、Y属于不同族的短周期元素。W的外层电子数是其内层电子数的2倍，X和Y的第一电离能都比左右相邻元素的高。Z的M层未成对电子数为4。下列叙述错误的是()A．W、X、Y、Z四种元素的单质中Z的熔点最高B．在X的简单氢化物中X原子轨道杂化类型为sp3C．Y的氢氧化物难溶于NaCl溶液，可以溶于NH4Cl溶液D．Y3[ZW6X6]2中WX－提供电子对与Z3＋形成配位键12．设NA为阿伏加德罗常数的值，图1和图2分别为氧化镁和氯化铯的晶胞结构模型，已知：MgO的摩尔质量为40g·mol－1，下列有关说法中不正确的是()A．氯化铯熔点比氧化镁低B．利用X射线衍射可确定两种晶体的结构C．每个氧化镁晶胞的质量为eq\f(160,NA)gD．两种晶胞中每个阳离子周围与它最近且等距的阴离子数目相同13．某镁镍合金储氢后所得晶体的立方晶胞如图1(为便于观察，省略了2个图2的结构)，晶胞边长为apm。下列说法正确的是()A．晶体的化学式为Mg2NiH6B．晶胞中与1个Mg配位的Ni有6个C．晶胞中2个Ni之间的最近距离为apmD．镁镍合金中Mg、Ni通过离子键结合14．(2023·湖南卷)科学家合成了一种高温超导材料，其晶胞结构如图所示，该立方晶胞参数为apm。阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法错误的是()A．晶体最简化学式为KCaB6C6B．晶体中与K＋最近且距离相等的Ca2＋有8个C．晶胞中B和C原子构成的多面体有12个面D．晶体的密度为eq\f(2.17×1032,a3·NA)g·cm－315.科学家研究利用CaF2晶体释放出的Ca2＋和F－脱除硅烷，拓展了金属氟化物材料的生物医学功能。下列说法错误的是()A．F、Si和Ca原子半径依次增大B．SiO2与OF2中氧原子的杂化方式相同，晶体类型不同C．图中A处原子分数坐标为(0,0,0)，则B处原子分数坐标为eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,4)，\f(1,4)，\f(3,4)))D．脱除硅烷反应速率依赖于晶体提供自由氟离子的能力，脱硅能力BaF2＜CaF2＜MgF2非选择题部分(请在各题后直接作答)二、非选择题：本题共4小题，共55分。16．(13分)金属镍及其化合物在合成材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题：(1)基态Ni原子的价层电子排布图为________________________________________________________________________。(2)NiO、FeO晶体类型及晶胞与NaCl相同，则NiO晶胞结构中Ni2＋的配位数为________；又知Ni2＋、Fe2＋的离子半径分别为69pm、78pm，则NiO熔点________FeO(填“>”“<”或“＝”)。(3)丁二酮肟常用于检验Ni2＋：在稀氨水介质中，丁二酮肟与Ni2＋反应可生成鲜红色沉淀，其结构如图甲所示，则该沉淀中C原子的杂化类型为________；元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为____________________________。(4)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料，其晶胞结构示意图及晶胞参数如图乙所示。该晶体的化学式为______________；晶体密度为____________g·cm－3(列出含a、b、NA的计算表达式，NA表示阿伏加德罗常数的值)。17．(15分)(2024·四川眉山检测)X、Y、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的前20号元素。X原子中K层和L层电子数相等；Y的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2YO3；Z可形成氢化物ZH3；Q的一种核素的中子数为14，质量数为28；R最外层电子数为内层电子数的一半；T为同周期非金属性最强的元素；U可与T形成离子化合物UT2。(1)下列X原子的轨道表示式表示的状态中，能量最高的是________(填字母)。(2)Z2H4、ZOeq\o\al(－,2)中Z原子的杂化方式分别为________和__________。(3)Y单质、Q单质及QY化合物均为共价晶体，熔点由高到低的排序是____________(填化学式)。(4)R4空间结构为正四面体形，键角为_________，R的氢化物的沸点低于同族Z的氢化物，其原因是________________________________________________________________________。(5)合成氨反应中，催化剂铁表面上铁原子吸附离解的Z原子局部示意图如图所示(图中小黑球代表Z原子，灰球代表铁原子)。则催化剂表面上Z/Fe原子数比为________________。18．(12分)(2024·福建泉州检测)结合物质结构与性质相关知识，回答下列问题。(1)基态Se原子的核外电子排布式为__________。(2)NH3分子易作为配体与Cu2＋形成[Cu(NH3)4]2＋，在[Cu(NH3)4]2＋结构中若用两个H2O分子代替两个NH3分子可以得到两种不同结构的化合物，由此推测[Cu(NH3)4]2＋的空间结构为____________。(3)吡啶()在水中的溶解度远大于苯，可能原因是①吡啶和H2O均为极性分子，相似相溶，而苯为非极性分子；②___________________________________________________。(4)氮化钛晶体的晶胞结构如图所示，该晶体结构中所含N、Ti原子个数比为________；N原子周围与其原子距离相等且最近的N原子个数是________个。19．(15分)(2024·天津静海检测)完成下列问题。(1)有下列粒子：①CH4②CH2O③HCN④NH3⑤NHeq\o\al(＋,4)⑥BF3⑦H2O。ⅰ.含有极性键的非极性分子的是________(填编号，下同)。ⅱ.所有原子共平面的是____________，共线的是____________。(2)过氧乙酸()也是一种常用消毒剂。在过氧乙酸中碳原子的杂化方式有______，分子中σ键和π键的个数比为________。(3)GaAs的熔点为1238℃，且熔融状态不导电，其晶胞结构如图所示，该晶体的类型为________，每个As原子周围最近的As原子数目为________。已知GaAs的密度为dg·cm－3，摩尔质量为Mg·mol－1，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则晶胞的棱长为________nm(列式表示)。(4)下列微粒中键角由大到小顺序排列为__________(填字母)。A．CO2B．SiF4C．SCl2D．COeq\o\al(2－,3)E．H3O＋请分析键角大小比较的一般方法_______________________________________________________________________________________________________________________。模块质量检测(三)1.选C中子数为1的氦元素的质量数为3,表示为23He,A错误;二氧化硅为共价晶体,B错误;F2中的共价键由2个F原子各提供1个未成对电子的2p原子轨道重叠形成,为p⁃pσ键,C正确;PCl3的中心原子P的价层电子对数为3+5−3×12=4,有1个孤电子对,故PCl3的空间结构为三角锥形2.选B同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则铝原子的原子半径小于钠原子的原子半径,故A错误;同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氮元素的第一电离能大于氧元素,故B正确;同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,电负性依次增大,则氟元素的电负性大于氧元素,故C错误;同周期元素,从左到右元素的金属性依次减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱,则氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝,故D错误。3.选CH2O分子的空间结构为V形,正负电荷中心不重合,属于极性分子,故A错误;孤电子对对成键电子对产生的斥力大,H2O中心原子O有2个孤电子对,NH3中心原子N含1个孤电子对,所以键角:H2O<NH3,故B错误;同周期元素,从左到右元素的电负性逐渐增强,非金属性越强,电负性越大,所以电负性:O>N>Na,故C正确;CO2属于分子晶体,SiO2属于共价晶体,故D错误。4.选BSO2分子中S原子的价层电子对个数=2+6−2×22=3且含有1个孤电子对,孤电子对和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SO2分子的键角小于120°,故A错误;HClO的结构式为H—O—Cl,HClO、H2O中都含有羟基,两种物质中的羟基能形成分子间氢键,故B正确;NH4+中N原子的价层电子对个数=4+5−1−4×12=4且不含孤电子对,ClO4−中Cl原子的价层电子对个数=4+7+1−4×22=4且不含孤电子对,二者都是正四面体结构,故C错误;SO2Cl2分子中S原子连接2个氧原子、2个氯原子,所以S原子的价层电子对个数是4,所以S原子采用5.选C一般非金属的电负性强于金属,故H的非金属性强于铁,电负性由强到弱的顺序为O>S>H>Fe,故A错误;基态Fe的价层电子排布为3d64s2,失去最外层2个电子变成Fe2+,故基态Fe2+的价层电子排布为3d6,故B错误;晶体中N原子和S原子都连有4个共价键,故都采用sp3杂化,故C正确;晶体中微粒间的相互作用有离子键、共价键和配位键,还有分子间作用力、氢键,故D错误。6.选B石英中Si—O的键长比金刚石中C—C的键长长,键能小,故石英的熔点、硬度比金刚石的小,A正确;CS2分子中碳原子和硫原子之间存在极性共价键,B错误;(NH4)2[PtCl6]中铵根离子和[PtCl6]2-之间为离子键,[PtCl6]2-中中心原子和配体之间为共价键(配位键),C正确;氨分子间存在氢键,PH3分子之间不存在氢键,故NH3的熔点比PH3的高,D正确。7.选B氯原子为吸电子基团,会使羧酸分子中羧基的极性增强,易电离出氢离子,所以三氯乙酸的酸性强于乙酸,故A错误;氢氟酸浓度增大时,溶液中的电离平衡正向移动,但电离程度减小,故B正确;甲基是推电子基团,使得(CH3)3N分子中氮原子提供孤电子对的能力强于氨分子,所以结合氢离子形成配位键的能力强于氨分子,故C错误;由共价键的饱和性可知,SO2F2分子的结构式为,双键成键电子对之间的斥力大于单键成键电子对之间的斥力,所以分子中∠OSO的键角大于∠FSF,故D错误。8.选D正戊烷中不含支链,新戊烷中含支链,分子间作用力:正戊烷>新戊烷,所以正戊烷沸点高于新戊烷,A正确;AlF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体,B正确;F的电负性大于H,—CF3为吸电子基团,导致CF3COOH中羟基极性比CH3COOH大,更易电离出H+,C正确;NaHCO3溶解度小于Na2CO3,是因为NaHCO3晶体结构中的HOCO2—与另一个HOCO2—通过氢键形成双聚或多聚离子,导致其不易溶于水,D错误。9.选AAl和Ga均为第ⅢA族元素,N属于第ⅤA族元素,金刚石为共价晶体,由题意知AlN、GaN为结构相似的共价晶体,Al原子的半径小于Ga,N—Al的键长小于N—Ga的,则N—Al的键能较大,键能越大则熔点越高,故GaN的熔点低于AlN,A错误。不同种元素的原子之间形成的共价键为极性键,故两种晶体中所有化学键均为极性键,B正确。金刚石中每个C原子形成4个共价键(即C原子的价层电子对数为4),C原子无孤电子对,故C原子均采取sp3杂化;由于AlN、GaN与金刚石结构相似,则其晶体中所有原子均采取sp3杂化,C正确。金刚石中每个C原子与其周围4个C原子形成共价键,即C原子的配位数是4,由于AlN、GaN与金刚石结构相似,则其晶体中所有原子的配位数也均为4,D正确。10.选B配合物中存在配位键,内界和外界之间存在离子键,内界CN-、NO存在极性键,但不存在非极性键,故A错误;配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+,配体为CN-和NO,配位数为6,故B正确;配位键也属于σ键,每个配体CN-中含有1个σ键,NO中含有1个σ键,所以1mol配合物中σ键数目为6+1×5+1=12mol,即12NA,故C错误;配合物为离子化合物,易电离,完全电离成Na+和[Fe(CN)5(NO)]2-,1mol配合物电离共得到3NA个阴、阳离子,故D错误。11.选AW的外层电子数是其内层电子数的2倍,则W为C元素;X、Y的第一电离能都比左右相邻元素的高,则X、Y为第ⅡA族或第ⅤA族的元素,W、X、Y、Z的原子序数依次增加,且W、X、Y属于不同族的短周期元素,再结合无机盐的组成,则X为N元素,Y为Mg元素;Z的M层未成对电子数为4,Z为Fe。W、X、Y、Z四种元素形成的单质中石墨(或金刚石)的熔点大于铁的熔点,A项错误。NH3中心原子N的价层电子对数为3+12×(5-3×1)=4,轨道杂化类型为sp3,B项正确。Mg(OH)2难溶于NaCl溶液,由于NH4Cl为强酸弱碱盐,水解使溶液显酸性,故Mg(OH)2能与NH4Cl溶液反应:Mg(OH)2+2NH4+Mg2++2NH3·H2O,C项正确。Mg3[Fe(CN)6]2中Fe3+有空轨道,CN-提供孤电子对,可以形成配位键,12.选D二者均为离子晶体,由于氧化镁中阴、阳离子半径较小且所带电荷较多,氧化镁中的离子键强度较大,故氯化铯熔点比氧化镁低,A不符合题意;X射线衍射可用于确定不同晶体的结构,B不符合题意;图1中Mg2+处于12条棱心和体内,共有12×14+1=4个,O2-处于8个顶点和6个面心,共有8×18+6×12=4个,故每个氧化镁晶胞的质量为24×4+16×4NA=160NAg,C不符合题意;氯化铯晶胞中每个Cs+周围与它最近且等距的Cl-有8个,氧化镁晶胞中每个Mg2+周围与它最近且等距的O13.选ANi位于顶点和面心,根据均摊法,Ni的个数为8×18+6×12=4,每个Ni原子周围有6个H,因此H有24个,Mg都在体内,因此Mg有8个,晶体的化学式为Mg2NiH6,A正确;由图可知,Mg周围距离最近且相等的Ni有4个,因此晶胞中与1个Mg配位的Ni有4个,B错误;由图可知,晶胞中最近的2个Ni位于面的中心和顶点上,距离为面对角线的一半,即22apm,C错误;Mg、Ni均为金属,合金中Mg、Ni通过金属键结合14.选C由晶胞结构图可知,K在晶胞的顶点,数目为18×8=1,Ca在晶胞的体心,数目为1,B在晶胞的面上,数目为12×12=6,C也在晶胞的面上,数目为12×12=6,故晶体的最简化学式为KCaB6C6,A项正确;由晶胞结构图可知,与Ca2+最近且距离相等的K+有8个,而晶胞中Ca2+、K+数目之比为1∶1,故与K+最近且距离相等的Ca2+也有8个,B项正确;由晶胞结构图可知,B、C原子围成的多面体,有6个面位于晶胞的六个面上,上半部分和下半部分还各有4个面,故该多面体共有14个面,C项错误;该晶胞的摩尔质量为217g·mol-1,体积为(a×10-10)3cm3,故该晶体的密度为2.17×1032a3·15.选D根据层多径大原则,F、Si和Ca的原子半径依次增大,故A正确;SiO2晶体中一个O与周围两个Si相连,2个σ键,有2个孤电子对,价层电子对数为4,杂化类型为sp3,OF2中氧原子价层电子对数为2+12(6-1×2)=4,杂化类型为sp3,因此两者杂化方式相同,前者是共价晶体,后者是分子晶体,两者晶体类型不同,故B正确;图中A处原子分数坐标为(0,0,0),B点在体对角线的四分之一处即B处原子分数坐标为14,14,34,故C正确;三种氟化物均为离子晶体,晶体提供自由氟离子的能力越强,阴阳离子间形成离子键越弱,钡离子、钙离子、镁离子的电荷数相同,离子半径依次减小,则BaF2、CaF2、MgF2三种晶体中的离子键依次增强16.解析:(1)Ni元素在元素周期表中位于第四周期第Ⅷ族,原子序数为28,基态Ni原子的价层电子排布图为。(2)NaCl晶体中钠离子和氯离子的配位数均为6,因为NiO、FeO晶体类型及晶胞与NaCl相同,所以Ni2+的配位数为6;离子半径:Ni2+<Fe2+,离子键:NiO>FeO,所以前者熔点高。(3)从图甲中可以看出有饱和碳原子和形成双键的碳原子,因此C原子的杂化类型为sp2、sp3;根据元素周期律,同周期元素电负性从左到右依次增大,同主族元素从上到下依次减弱,金属电负性小于非金属,所以元素H、C、N、O、Ni电负性由大到小的顺序为O>N>C>H>Ni。(4)根据晶胞结构示意图,晶胞中La的原子个数为8×18=1;Ni的原子个数为12×8+1=5,所以该晶体的化学式为LaNi5或Ni5La;根据ρ=mV=n·MV·NA,其中V=sin60°a2×b×10-30=32a2b×10-30,代入上式得答案:(1)(2)6>(3)sp2、sp3O>N>C>H>Ni(4)LaNi5或Ni5La868317.解析:X、Y、Z、Q、R、T、U分别代表原子序数依次增大的前20号元素。X原子中K层和L层电子数相等,X是Be;Q的一种核素的中子数为14,质量数为28,质子数为28-14=14,Q是Si;Y的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2YO3,Y是C;Z可形成氢化物ZH3,Z是N;R最外层电子数为内层电子数的一半,R是P;T为同周期非金属性最强的元素,T是Cl;U可与T形成离子化合物UT2,U是Ca。(1)选项A是基态Be原子的核外电子排布,选项B、C、D均是激发态Be原子,其中选项D中2p轨道电子数最多,能量最高。(2)N2H4中氮原子形成3个单键,含有1个孤电子对,NO2−中N原子的价层电子对数为2+5+1−2×22=3,因此N原子的杂化方式分别为sp3、sp2。(3)C单质、Si单质及SiC化合物均为共价晶体,由于原子半径:C<Si,因此熔点由高到低的排序是C>SiC>Si。(4)P4空间结构为正四面体形,键角为60°;由于NH3中存在分子间氢键,所以P的氢化物的沸点低于同族N的氢化物。(5)每个氮原子周围有4个铁原子,每个铁原子周围有2个氮原子,则催化剂表面上N/Fe原子数比为1答案:(1)D(2)sp3sp2