高中化学选择性必修2模块综合试卷

模块综合试卷(时间：90分钟满分：100分)一、选择题：本题共11小题，每小题2分，共22分。每小题只有一个选项符合题意。1．Cl－核外电子的运动状态共有()A．3种B．5种C．17种D．18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原子序数为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()A．24Cr的外围电子排布式：3d44s2B．CO2的空间结构模型：C．基态碳原子的价电子的轨道表示式为D．N2的电子式：N⋮⋮N答案C解析24号元素Cr的外围电子排布式为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，所以价电子排布图为，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()A．3d104s1 B．3d104s2C．3s23p6 D．4s24p2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：[Ar]3d104s1，3d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[Ar]3d104s2，3d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[Ar]3d104s24p2，3d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()A．s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B．Fe2＋的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6C．p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1s22s22p63s23p63d54s1，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原子的电子排布式为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．下列说法正确的是()A．Na2O2和NaOH所含化学键类型完全相同B．NH3比PH3稳定是因为NH3分子间存在氢键C．CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变D．H2O2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不相同，C错误；H2O2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中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间上是否按一定规律做周期性重复排列，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σ键和π键之比为5∶1B．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X2＋C．Na、P、Cl的电负性依次增大D．向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O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σ键，共价双键中含有1个π键1个σ键，乙烯的结构式为，含有5个σ键，1个π键，σ键和π键之比为5∶1，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)5]Cl2·H2O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NHeq\o\al(＋,4)、H3O＋，NHeq\o\al(＋,4)对应中心原子为N形成4个σ键，孤电子对数为eq\f(5－1－4×1,2)＝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σ键，孤电子对数为eq\f(6－3－1,2)＝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：BF3＞CH4＞H2O＞NH3B．CO2、HClO、HCHO分子中一定既有σ键又有π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，C5Heq\o\al(－,5)与Fe2＋之间是以离子键相结合D．在硅酸盐中，SiOeq\o\al(4－,4)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原子的杂化方式与b图中S8单质中S原子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120°；CH4：空间结构为正四面体形，键角109°28′；H2O：空间结构为V形，键角105°；NH3：空间结构为三角锥形，键角107°，所以键角：BF3＞CH4＞NH3＞H2O，故A错误；CO2既有σ键又有π键；H—O—Cl只有σ键；HCHO既有σ键又有π键，故B错误；在二茂铁结构中，不存在C5Heq\o\al(－,5)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(SiOeq\o\al(4－,4))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原子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C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D．1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；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3×8×eq\f(1,2)＝12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8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，故D错误。11．已知P4单质的结构如下，P4在KOH溶液中的变化是：P4＋3KOH＋3H2O=3KH2PO2＋PH3↑，下列说法正确的是()A．产物PH3分子中所有的原子可能共平面B．31gP4含有1.5NA个P—PC．相关元素的电负性大小顺序：P>O>H>KD．P4中P原子为sp2杂化答案B解析PH3分子的空间结构为三角锥形，所有的原子不可能共平面，A错误；P4的空间结构为，31gP4的物质的量为0.25mol，含有1.5NA个P—P，B正确；同一周期，从左到右电负性增大，同一主族，从上到下电负性减小，所以电负性O>P，C错误；P4分子中P原子含有的价层电子对数是4，其中含有一个孤电子对，所以P原子的杂化形式为sp3杂化，D错误。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意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。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，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23∶16；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W＞Y＞ZB．最高价氧化物对应水化物的酸性W＞Z＞XC．W和T的单质混合加热可得化合物T2WD．W的单质在足量的氧气中燃烧，所得产物溶于水可得强酸答案AC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23∶16，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eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CHCl3))常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(COCl2))：2CHCl3＋O2→2HCl＋2COCl2，下列说法不正确的是()光气的结构式A．CHCl3分子为含极性键的非极性分子B．COCl2分子中含有3个σ键、1个π键，中心C原子采用sp3杂化C．COCl2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AB解析CHCl3中含C—H和C—Cl，C—H和C—Cl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σ键，双键中有1个σ键和1个π键，根据COCl2的结构式知，COCl2分子中含有3个σ键、1个π键，杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对，C原子形成3个σ键，C原子上没有孤电子对，中心原子C采用sp2杂化，B项错误；COCl2的电子式为，COCl2分子中所有原子的最外层都满足8电子稳定结构，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apm，阿伏加德罗常数为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eq\f(44×4,NA\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2\r(2)a3×10－30)))g·cm－3C．一个晶胞中平均含6个CO2分子D．CO2分子的空间结构是直线形，中心C原子的杂化类型是sp3杂化答案B解析故B正确，C错误；二氧化碳分子是直线形分子，C原子价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型为sp，故D错误。15．三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如图所示。下列有关P4S3的说法中不正确的是()A．P4S3中各原子最外层均满足8电子稳定结构B．P4S3中磷元素为＋3价C．P4S3中P原子和S原子均为sp3杂化D．1molP4S3分子中含有4mol极性共价键答案BD解析磷原子最外层电子数为5，硫原子最外层电子数为6，从图中可看出，P4S3中每个磷原子形成了3个共价键，每个硫原子形成了2个共价键，所以P4S3分子中所有原子均满足8电子稳定结构，A正确；P4S3分子中，有一个磷原子连接了3个硫原子，其化合价为＋3，其他的磷原子都是连接两个磷原子和一个硫原子，其化合价为＋1，B错误；从图中可看出该分子中，每个磷原子形成3个σ键且有一个孤电子对，每个硫原子形成2个σ键且有两个孤电子对，所以，该分子中硫原子和磷原子均采取sp3杂化，C正确；一个P4S3分子中含有6个P—S和3个P—P，P—S属于极性共价键，P—P属于非极性共价键，所以1molP4S3中含有6mol极性共价键，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元素原子的外围电子排布为nsn－1npn＋1，则下列说法不正确的是()A．Y元素原子的外围电子排布为4s24p4B．Y元素在周期表的第三周期ⅥA族C．X元素所在周期中所含非金属元素最多D．Z元素原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3答案A解析Y元素原子的外围电子排布为nsn－1npn＋1，s能级最多容纳2个电子，故n－1＝2，解得n＝3，故Y元素原子的外围电子排布为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元素原子的外围电子排布为3s23p4，A错误；Y为S元素，处于第三周期ⅥA族，B正确；X为F元素，处于第二周期，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式为1s22s22p63s23p63d104s24p3，D正确。三、非选择题：本题共5个小题，共58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____________109°28′(填“>”“<”或“＝”)。(4)BCeq\o\al(－,3)中B原子轨道的杂化类型为________，BCeq\o\al(－,3)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apm，则晶体的密度为________g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数)。答案(1)铬(2)ON＞O＞Al(3)NH3分子间易形成氢键＜(4)sp2平面三角形(5)eq\f(164,a3NA)×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C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<109°28′。(5)该晶胞中Al原子个数为4、N原子个数为4，该晶胞体积为(a×10－10cm)3，该晶体密度为eq\f(M×4,NA×V)＝eq\f(41×4,NA×a×10－103)g·cm－3＝eq\f(164,a3·NA)×1030g·cm－3。18．(14分)能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力。(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的价电子排布式________，它位于周期表________区。(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图，分子中碳原子轨道的杂化类型为________________；1molC60分子中σ键的数目为________个。(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)薄膜电池等。①第一电离能：As________Ga(填“＞”“＜”或“＝”)。②SeO2分子的空间结构为________。(4)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，在太阳能电池制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到，该反应中NH3的沸点________(填“＞”“＜”或“＝”)HF的沸点，NH4F固体属于________晶体。往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成配离子。已知NF3与NH3的空间结构都是三角锥形，但NF3不易与Cu2＋形成配离子，其原因是________________________________________________________________。答案(1)3d84s2d(2)sp290NA(3)①＞②V形(4)＜离子F的电负性大于N，NF3中共用电子对偏向F，偏离N原子，导致NF3中N原子核对其孤电子对的吸引能力增强，难以形成配位键解析(1)镍是28号元素，原子核外有28个电子，根据构造原理，基态镍原子的核外电子排布式的简化形式为[Ar]3d84s2，则价电子排布式为3d84s2，属于d区元素。(2)富勒烯中每个碳原子含有3个σ键和1个π键，其价层电子对个数为3，所以采用sp2杂化，每个碳原子含有的σ键个数为eq\f(3,2)，所以1molC60分子中σ键的数目为eq\f(3,2)×60×NA＝90NA。(3)①Ga和As属于同一周期，第一电离能随着原子序数的增大而增大，且Ga和As形成了化合物砷化镓(GaAs)，说明Ga比As易失电子，所以第一电离能As>Ga。②SeO2分子中中心原子Se价层电子对数＝2＋eq\f(1,2)×(6－2×2)＝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：F—H>N—H，因此HF的沸点大于NH3的沸点；NH4F是由NHeq\o\al(＋,4)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：F>N>H，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原子，导致NF3中N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．(12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属于元素周期表中________区元素，其基态原子的价电子排布式为_____________________________________________。(3)COeq\o\al(2－,3)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________，1mol碳酸丙烯酯中σ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ρg·cm－3，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ρ、NA的代数式表示)。答案(1)O>Cl>C(或O、Cl、C)(2)6p5s25p4(3)平面三角形sp2、sp313NA(或13×6.02×1023)(4)8eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(248,ρNA))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8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4，黑色球为Na，共8个，由晶胞对称性可知O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eq\f(1,4)，晶胞体积＝eq\f(\f(M,NA)×4,ρ)＝eq\f(62×4,ρNA)cm3，晶胞边长＝eq\r(3,V)＝eq\r(3,\f(62×4,ρNA))cm，则Na与O之间的最短距离为eq\f(\r(3),4)eq\r(3,\f(248,ρNA))cm。20．(11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“<”)AsH3。(3)N原子核外有________种不同运动状态的电子。基态N原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为________。(4)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如图，图中虚线表示的作用力为________。(5)As的卤化物的熔点如下：AsCl3AsBr3AsI3熔点/K256.8304413表中卤化物熔点差异的原因是_________________________________________________。(6)向FeCl3溶液中滴入EDTA试剂可得配合物A，其结构如图所示，图中M代表Fe3＋，则Fe3＋与氮原子之间形成的化学键是________，Fe3＋的配位数为________。答案(1)1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6(2)>(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，Fe2＋在基态时，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6。(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，N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含有一对孤电子对，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。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原子的杂化类型为________。(3)1mol中所含σ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原子周围与之紧邻的As原子数为________。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apm。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______g·cm－3。(用代数式表示)答案(1)3(2)sp3(3)16(4)6eq\f(4×42,NA×a3×10－30)g·cm－3或eq\f(4×42×1030,NA×a3)g·cm－3解析(1)N的价电子排布式为2s22p3，即价电子轨道表示式为；同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA>ⅢA，ⅤA>ⅥA，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原子最外层有5个电子，根据As2S3的分子结构，可以得出As有3个σ键和1个孤电子对，因此As原子的杂化类型为sp3。(3)成键原子之间只能形成1个σ键，1mol该有机物中含有σ键的物质的量为16mol。课后检测一、选择题：本题共11小题，每小题2分，共22分。每小题只有一个选项符合题意。1．下列叙述中正确的是()A．晶体与非晶体的根本区别在于是否具有规则的几何外形B．晶体具有的物理性质是各向异性C．晶体、非晶体均具有固定的熔点D．由玻璃制成规则的玻璃球体现了晶体的自范性答案B解析晶体与非晶体的根本区别在于构成固体的粒子在微观空间里是否呈现周期性的有序排列，A不正确；晶体具有的物理性质是各向异性，B正确；非晶体没有固定的熔点，C不正确；晶体的自范性指的是在适宜条件下，晶体能够自发地呈现封闭的规则的多面体外形的性质，这一适宜条件一般指的是自动结晶析出的。由玻璃制成规则的玻璃球是非晶体，不能体现晶体的自范性，D不正确。2．下列关于金属物理性质原因的描述不正确的是()A．金属具有良好的导电性，是因为金属晶体中的“电子气”在电场作用下作定向移动B．金属具有良好的导热性能，是因为自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量C．金属晶体具有良好的延展性，是因为金属晶体中的原子层在滑动过程中金属键未破坏D．金属一般具有银白色光泽，是物理性质，与金属键没有关系答案D解析金属内部有自由电子，当有外加电压时电子定向移动，因此金属可以导电，A正确；金属内部的自由电子受热后运动速率增大，与金属离子碰撞频率增大，传递了能量，故金属有良好的导热性，因此B正确；当金属晶体受到外力作用时，晶体中的各原子层发生相对滑动而不断裂，所以表现出良好的延展性，故C正确；金属一般具有银白色光泽是由于金属键中的自由电子在吸收可见光以后，发生跃迁，成为高能态，然后又会回到低能态，把多余的能量以可见光的形式释放出来的缘故，所以金属一般具有银白色光泽与金属键有关系，故D错误。3．下列过程中化学键被破坏的是()①碘升华②溴蒸气被木炭吸附③酒精溶于水④HCl气体溶于水⑤MgCl2溶解于水⑥NaCl熔化A．全部 B．②③④⑤⑥C．④⑤⑥ D．⑤⑥答案C解析①碘是分子晶体，升华破坏的是分子间作用力，错误；②溴蒸气被木炭吸附破坏的是分子间作用力，错误；③酒精溶于水破坏的是分子间作用力，错误；④HCl气体溶于水在水分子的作用下，断裂共价键，形成H＋和Cl－，正确；⑤MgCl2溶解于水断裂的是离子键，正确。4．下列能与NaOH溶液反应的且属于共价晶体的化合物是()A．金刚石 B．石墨C．石英(SiO2) D．CO2答案C解析金刚石属于共价晶体，不能与氢氧化钠溶液反应，是单质不是化合物，A不符合题意；石墨属于混合型晶体，不能与氢氧化钠溶液反应，是单质不是化合物，B不符合题意；石英(SiO2)属于共价晶体，能与氢氧化钠溶液反应，是化合物，C符合题意；CO2能与氢氧化钠溶液反应，但CO2是属于分子晶体的化合物，D不符合题意。5．下列性质适合于离子晶体的是()A．熔点1037℃，易溶于水，水溶液能导电B．熔点10.31℃，液态不导电，水溶液能导电C．能溶于CS2，熔点112.8℃，沸点444.5℃D．熔点97.81℃，质软、导电，密度0.97g·cm－3答案A解析A项，熔点1070℃，易溶于水，水溶液能导电，说明该晶体具有离子晶体的特点；B项，熔点为10.31℃，熔点低，符合分子晶体的特点，液态不导电，是由于液态时，只存在分子，没有离子，水溶液能导电，是由于溶于水后，在水分子的作用下电离出自由移动的离子；C项，能溶于CS2、熔点112.8℃，沸点444.5℃，符合分子晶体的特点；D项，金属钠熔点为97.81℃，质软、导电、密度0.97g·cm－3，符合金属晶体的特点。6．为了确定SbCl3、SbCl5、SnCl4是否为离子化合物，可以进行下列实验，其中合理、可靠的是()A．观察常温下的状态：SbCl5是苍黄色液体，SnCl4为无色液体。结论：SbCl5和SnCl4都是离子化合物B．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的熔点依次为73.5℃、2.8℃、－33℃。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都不是离子化合物C．将SbCl3、SbCl5、SnCl4分别溶解于水中，再分别滴入HNO3酸化的AgNO3溶液，均产生白色沉淀。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物D．测定SbCl3、SbCl5、SnCl4的水溶液的导电性，发现它们都可以导电。结论：SbCl3、SbCl5、SnCl4都是离子化合物答案B7．下列各项所述的数字不是6的是()A．在NaCl晶体中，与一个Na＋最近的且距离相等的Cl－的个数B．在金刚石晶体中，最小的环上的碳原子个数C．在二氧化硅晶体中，最小的环上的原子个数D．在石墨晶体的层状结构中，最小的环上的碳原子个数答案C解析二氧化硅是共价晶体，其中的硅原子数目与氧原子数目之比为1∶2，空间结构中每个单元环由6个硅原子和6个氧原子组成。8．某研究所合成了一种球形分子，它的分子式为C60Si60，其结构中包含有C60和Si60结构。下列对该分子的叙述中正确的是()A．分子中Si60被包裹在C60里面B．形成的晶体属于分子晶体C．其摩尔质量为2400D．熔点高、硬度大答案B解析硅的原子半径比碳大，所以化合物C60Si60，外层球壳为Si60，故A不正确；根据题意知，该晶体是由分子构成的，属于分子晶体，故B正确；该分子是由60个碳原子和60个硅原子结合而成，该物质的摩尔质量为2400g·mol－1，故C不正确；该物质是分子晶体，熔点低，硬度小，D不正确。9．在化学上，常用一条短线表示一个化学键，如图所示的有关结构中，有直线(包括虚线)不表示化学键或分子间作用力的是()A．石墨的结构 B．白磷的结构C．CCl4的结构 D．立方烷(C8H8)的结构答案C解析A项，表示的是石墨的层状结构。在层内，每个C原子与相邻的三个C原子形成共价键，这些共价键形成一个个平面正六边形，这些六边形结构向空间扩展，就形成了石墨的层状结构，在层间，是以分子间作用力结合。不符合题意；B项，在白磷(P4)中，每个P原子与相邻的三个P原子形成三个共价键，键角为60°。所以白磷分子的结构是正四面体结构，不符合题意；C项，CCl4是由分子构成的物质。在每个CCl4分子中C原子与4个Cl原子形成4个共价键，键角为109°28′。所以CCl4分子是正四面体结构。但是四个Cl原子间没有作用力，不会形成化学键，虚线不表示化学键，符合题意；D项，在立方烷(C8H8)中每个C原子与相邻的三个C原子形成三个共价键，键角为90°，因此每条线都表示化学键，不符合题意。10．氯化铯晶胞(晶体重复的结构单位)如图甲所示，该晶体中Cs＋与Cl－的个数之比为1∶1，化学式为CsCl。若某晶体晶胞结构如图乙所示，其中含有A、B、C三种元素的粒子，则该晶体中A、B、C的粒子个数之比为()A．8∶6∶1 B．4∶3∶1C．1∶6∶1 D．1∶1∶3答案D解析根据晶胞的均摊法，在此晶体的晶胞中有A：8×eq\f(1,8)＝1个，B：1×1＝1个，C：6×eq\f(1,2)＝3个，即N(A)∶N(B)∶N(C)＝1∶1∶3，故D正确。11．已知X、Y、Z三种元素组成的化合物是离子晶体，其晶胞如图所示，则下面表示该化合物的化学式正确的是()A．ZXY3 B．ZX2Y6C．ZX4Y8 D．ZX8Y12答案A解析根据晶胞结构可知X、Y、Z分别位于晶胞的顶点、棱、体心处，因此根据均摊法可知，含有X、Y、Z原子的个数分别是8×eq\f(1,8)＝1、12×eq\f(1,4)＝3、1，所以该晶体的化学式是ZXY3，答案选A。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意，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。12．科学家发现钇钡铜氧化合物在90K时具有超导性，若该化合物的结构如图所示，则该化合物的化学式可能是()A．YBa2Cu3O8B．YBa2Cu2O5C．YBa2Cu3O5D．YBaCu4O4答案C解析由图可知，图中有一个钇原子，两个钡原子。而铜原子，在顶点和在侧棱各有8个，故总的铜原子数为eq\f(1,8)×8＋eq\f(1,4)×8＝3个。对于氧原子，共6×eq\f(1,4)＋7×eq\f(1,2)＝5个，故C正确。13．在CuCl2溶液中存在如下平衡：[CuCl4]2－＋4H2O[Cu(H2O)4]2＋＋4Cl－黄色蓝色下列说法中不正确的是()A．将CuCl2固体溶于少量水中得到蓝色溶液B．将CuCl2固体溶于大量水中得到蓝色溶液C．[CuCl4]2－和[Cu(H2O)4]2＋都是配离子D．当[CuCl4]2－和[Cu(H2O)4]2＋达一定比例时，溶液呈现绿色答案A解析将CuCl2固体溶于少量水中，则根据平衡移动方程式可知，主要是以[CuCl4]2－形式存在，A不正确；稀释有利于平衡向正反应方向移动，B正确；C正确，其中氯离子和水都是配体。14．配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验，下列说法不正确的是()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6，配位原子有C和NC．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3NA阴、阳离子答案AC解析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，配位原子为C和N，配位数为6，故B正确；配位键也属于σ键，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阴、阳离子，故D正确。15．配合物在许多方面有着广泛的应用。下列叙述不正确的是()A．以Mg2＋为中心的大环配合物叶绿素能催化光合作用B．Fe2＋的卟啉配合物是输送O2的血红素C．[Ag(NH3)2]＋是化学镀银的有效成分D．向硝酸银溶液中加入氨水，可除去硝酸银溶液中的Ag＋答案D解析向AgNO3溶液中加入氨水，Ag＋与氨水反应先产生沉淀，后沉淀不断溶解得到配合物。16．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．冰晶石是离子晶体B．大立方体的体心处代表Al3＋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－3答案AD解析由冰晶石熔融时能发生电离，可知冰晶石是离子晶体，A项正确；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，根据冰晶石的化学式可知，AlFeq\o\al(3－,6)与Na＋的个数比为1∶3，故与必然表示同一种微粒，即为Na＋，B项错误；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个小题，共58分。17．(10分)磁性材料氮化铁镍合金可用Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、丁二酮肟、氨气、氮气、氢氧化钠、盐酸等物质在一定条件下反应制得。(1)基态Ni原子的价电子排布式是_______________________________________________。(2)丁二酮肟(结构简式如图1所示)中碳原子的杂化方式为________。丁二酮肟中C、N、O第一电离能由大到小的顺序为________。1mol丁二酮肟分子中含有σ键的数目为________。(3)图2是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。该合金储氢后，含1molLa的合金含有Ni的数目为____。答案(1)3d84s2(2)sp2和sp3N>O>C15NA(3)5NA或3.01×1024解析(2)该分子中甲基上C原子价层电子对个数是4、连接甲基的碳原子价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型，前者为sp3、后者为sp2；同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能N＞O＞C；共价单键为一个σ键、共价双键中含有一个σ键和一个π键，1个丁二酮肟分子中含有15个σ键，则1mol该物质中含有15molσ键。(3)该晶胞中La原子个数＝8×eq\f(1,8)＝1、Ni原子个数＝4×eq\f(1,2)＋1＋4×eq\f(1,2)＝5，则该晶胞中La、Ni原子个数之比为1∶5，所以含1molLa的合金含有Ni的数目为5NA＝3.01×1024。18．(10分)氮化硼(BN)晶体有多种结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂。立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示。(1)关于这两种晶体的说法，正确的是________(填字母)。A．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大B．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软C．两种晶体中B—N均为共价键D．两种晶体均为分子晶体(2)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间结构为________，其结构与石墨相似却不导电，原因是______________________________________________________。(3)立方相氮化硼晶体，硼原子的杂化轨道类型为____________。该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km古地壳中被发现。根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是__________。(4)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1molNH4BF4含有____mol配位键。答案(1)BC(2)平面三角形层状结构之间没有自由移动的电子(3)sp3高温、高压(4)2解析(1)A项，立方相氮化硼只含有σ键，由于形成的是立体网状结构，所以硬度大，错误；B项，六方相氮化硼层间以分子间作用力结合，作用力小，所以质地软，正确；C项，两种晶体中B—N均为共价键，正确；D项，两种晶体前者是混合型晶体，后者是共价晶体，错误。(2)六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间结构为平面三角形；其结构与石墨相似却不导电，原因是层状结构之间没有自由移动的电子。(3)立方相氮化硼晶体，硼原子的杂化轨道类型为sp3；根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温、高压的条件。(4)NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一。1molNH4BF4含有N与H原子间和B与F原子间形成的2mol配位键。19．(12分)X、Y、Z、R为前四周期元素，且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体；X与氢元素可形成XH3；Z基态原子的M层与K层电子数相等；R2＋离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题：(1)Y基态原子的电子排布式是________；Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。(2)XYeq\o\al(－,2)离子的空间结构是________；R2＋的水合离子中，提供孤电子对的原子是________。(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如图所示，晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是______。(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中，通入Y2，充分反应后溶液呈深蓝色，该反应的离子方程式是_______________________________________________________________。答案(1)1s22s22p