模块综合试卷-【步步高】2023-2024学年高二化学选择性必修2 （苏教版2019，闽苏桂蒙陕冀）

模块综合试卷 (满分：100分) 一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题意) 1．下列说法正确的是(　　) A．任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级 B．用n表示电子层数，则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2 C．核外电子运动的概率分布图就是原子轨道 D．电子的运动状态可从电子层、能级、原子轨道三个方面进行描述 答案　B 解析　在多电子原子中，随着电子层数的增大，能级逐渐增多，能级分为s、p、d、f等，A项错误；电子云就是用小点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形，电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，C项错误；电子的运动状态可从电子层、能级、轨道、自旋状态4个方面进行描述，D项错误。 2．(2023·武汉高二期末)下列有关化学用语表示正确的是(　　) A．空间填充模型可以表示二氧化碳分子，也可以表示水分子 B．用电子式表示MgCl2的形成过程： C．Cl—Cl的p-p σ键电子云图形： D．基态Cr原子的外围电子轨道表示式： 答案　C 解析　二氧化碳分子为直线形，A错误；MgCl2的形成过程中，Mg原子失去电子，Cl原子得电子，箭头从Mg指向Cl，B错误；基态Cr原子的外围电子轨道表示式为，D错误。 3．(2023·重庆巴蜀中学高二期末)下列说法错误的是(　　) A．同种原子间形成的共价键键长遵循：三键<双键<单键 B．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 C．两个p轨道只能形成π键，不能形成σ键 D．O原子的电子排布式由1s22s22p4→1s22s22p33s1能吸收特定能量产生吸收光谱 答案　C 解析　两个p轨道能形成头碰头的σ键，也能形成肩并肩的π键，C错误。 4．(2022·黑龙江双鸭山高二段考)下列关于原子结构和性质的叙述中，正确的是(　　) ①2p、3p、4p能级的轨道数依次增多 ②ds区全部是金属元素 ③在一个原子轨道中最多能容纳2个电子且自旋状态不同，称为洪特规则 ④Be和Al在化学性质上具有一定的相似性 ⑤中的σ键与π键个数比为1∶3 A．②④ B．①②④ C．②④⑤ D．③④⑤ 答案　A 解析　2p、3p、4p能级的轨道数都是3，①不正确；依据泡利不相容原理，在一个原子轨道中最多能容纳2个电子且自旋状态不同，③不正确；中具有3个σ键和1个π键，则σ键与π键个数比为3∶1，⑤不正确。 5．(2022·四川峨眉二中高二期中)下列说法错误的是(　　) A．周期表中第5周期有18种元素 B．①乙炔、②水、③甲醛、④氨四种分子中，键角由大到小的顺序是①>③>④>② C．第4周期未成对电子数最多的原子的空间运动状态有15种 D．两元素的基态原子的最外层电子排布分别为3s2、4s2，则一定为同一族元素 答案　D 解析　①乙炔分子键角是180°，②水分子键角是104°30′，③甲醛分子键角约为120°，④氨分子键角是107°18′，则键角由大到小的顺序是①>③>④>②，B正确；第4周期未成对电子数最多的原子是Cr，外围电子排布式为3d54s1，原子核外电子空间运动状态共有15种，C正确；两元素的基态原子的最外层电子排布分别为3s2、4s2,3s2是Mg、4s2可能是Ca或Zn等，D错误。 6．(2023·辽宁辽阳高二期末)下列说法错误的是(　　) A．σ键的电子云重叠程度比π键大，稳定性强 B．N与3个H结合形成NH3分子，体现了共价键的饱和性 C．第3周期主族元素中第一电离能介于Mg和P之间的有3种 D．短周期主族元素中位于s区的有5种 答案　C 解析　同周期主族元素，第一电离能呈增大趋势，但由于ns2处于全充满，np3处于半充满的稳定状态，存在反常现象，第一电离能：ⅡA族>ⅢA族，ⅤA族>ⅥA族，第3周期元素的第一电离能介于Mg和P之间的元素有Si、S，C错误。 7．(2023·河北唐山二中高二期末)下列说法正确的是(　　) A．元素第一电离能：N<O<F B．键角：BeCl2>CCl4>NH3 C．CO2和H2O2均为非极性分子 D．SiO2熔化和干冰升华克服的作用力相同 答案　B 解析　同一周期主族元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以第一电离能：F>N>O，A错误；H2O2为极性分子，C错误；干冰为分子晶体，干冰升华克服的是分子间作用力，SiO2是共价晶体，SiO2熔化克服的是极性键，D错误。 8．(2023·济南章丘四中高二期末)下列说法正确的是(　　) A．键角：H2O>H3O＋ B．XeF2的价电子对数为3 C．不同状态的镁中电离最外层一个电子所需能量 D．SnCl2的价层电子对互斥模型和空间结构相同 答案　C 解析　H2O与H3O＋中中心原子O都采用sp3杂化，H2O分子中心原子有2对孤电子对，H3O＋的中心原子上的孤电子对数为1，故键角：H2O＜H3O＋，A错误；XeF2中中心原子Xe上的价电子对数为×(8＋2×1)＝5，B项错误；为基态Mg＋，为激发态Mg＋，3s能级的能量低于3p能级的能量，3p能级上电子较3s上易失去，故电离最外层一个电子所需能量：，C项正确；SnCl2中中心原子Sn上的孤电子对数为×(4－2×1)＝1，价电子对数为3，价层电子对互斥模型为平面三角形，空间结构为V形，D项错误。 9．(2023·烟台高二期末)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．0.2 mol　中含有的σ键数目为0.8NA B．3.0 g SiO2晶体中含有的Si—O键数目为0.2NA C．2.3 g CH3OCH3中sp3杂化的原子数目为0.1NA D．1 mol [Co(NH3)4Cl2]Cl中含有的配位键数目为4NA 答案　B 解析　单键均为σ键，双键中含有1个σ键、1个π键；1分子中含有11个σ键，则0.2 mol 中含有的σ键数目为2.2NA，A错误；二氧化硅中1个硅原子形成4个硅氧键，3.0 g SiO2(为0.05 mol)晶体中含有的Si—O键数目为0.2NA，B正确；2.3 g CH3OCH3(为0.05 mol)中碳、氧均为sp3杂化，原子数目为0.15NA，C错误；1分子[Co(NH3)4Cl2]Cl含有6个配位键，则1 mol [Co(NH3)4Cl2]Cl中含有的配位键数目为6NA，D错误。 10．(2023·烟台高二期末)下列说法正确的是(　　) A．镧系元素在周期表中占据同一格，它们互为同位素 B．原子序数相差8的两种短周期元素一定是同主族元素 C．外围电子排布为5s25p4的元素位于第5周期ⅥA族，是p区元素 D．某基态原子的2p能级上电子轨道表示式为，仅违反了泡利不相容原理 答案　C 解析　镧系元素在周期表中占据同一格，它们是不同的元素，不互为同位素，A错误；原子序数相差8的两种短周期元素不一定是同主族元素，例如氢、氟，B错误；某基态原子的2p能级上电子轨道表示式为，违反了洪特规则、泡利不相容原理，D错误。 11．(2022·四川遂宁射洪中学高二段考)下列关于物质的结构或性质及解释均正确的是(　　) 选项 物质的结构或性质 解释 A 键角：H2O＞NH3 水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的多 B 稳定性：HF＞HCl HF分子间氢键强于HCl分子间作用力 C 熔点：碳化硅＞金刚石 C—Si键的键能大于C—C键的键能 D 稳定性：CH3CH3＞CH2==CH2 CH2==CH2中存在不稳定的π键，容易断裂 答案　D 解析　随着孤电子对数增多，孤电子对与成键电子对的斥力增大，键角减小，故键角：H2O＜NH3，A错误；非金属性：F＞Cl，所以稳定性：HF＞HCl，但解释错误，B错误；原子半径：C＜Si，则键长：C—Si＞C—C，故C—Si键的键能小于C—C键的键能，则熔点：金刚石＞碳化硅，C错误。 12．(2023·四川遂宁中学高二期末)下列说法不正确的是(　　) ①原子光谱的特征谱线用于鉴定元素，从1s22s22p33s1跃迁至1s22s22p4时释放能量 ②第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有1种元素 ③NH3、H2S、SO2三种分子的键角依次减小 ④萘()和碘易溶于四氯化碳，难溶于水，因为萘、碘、四氯化碳都是非极性分子 ⑤I3AsF6晶体中存在I，I的空间结构为V形 ⑥AsH3分子中的键角小于NH3中的键角 ⑦配合物Fe(CO)n可用作催化剂，Fe(CO)n内中心原子外围电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝4 A．①②③ B．②④⑤ C．③⑤⑥⑦ D．②③⑦ 答案　D 解析　②同一周期元素，随着原子序数变大，第一电离能呈增大的趋势，Be的2s轨道为全充满状态，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有Be、C、O共3种元素，错误；③NH3、H2S中氮、硫均为sp3杂化，而NH3有1对孤电子对、H2S有2对孤电子对，SO2中硫为sp2杂化，有1对孤电子对，则键角：SO2>NH3>H2S，错误；⑦基态Fe原子外围电子排布为3d64s2，配合物Fe(CO)n可用作催化剂，Fe(CO)n内中心原子外围电子数与配体提供电子总数之和为18，则n＝＝5，错误。 13．(2023·烟台高二期末)K2[Cu(C2O4)2]可用于功能材料的制备。下列说法正确的是(　　) A．第2周期元素中，第一电离能大于氧的元素有2种 B．钾晶体中1个K＋只与1个自由电子存在强烈的相互作用 C．碳原子与氮原子形成的(CN)2属于非极性分子 D．基态铜原子的4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动 答案　C 解析　第2周期元素中，第一电离能大于氧的元素有N、F、Ne 3种，A错误；钾晶体为金属晶体，晶体中自由电子为整个晶体共有，不单独属于某个离子，B错误；碳原子与氮原子形成的(CN)2分子为直线形对称分子，属于非极性分子，C正确；基态铜原子的4s电子能量较高，但不一定总是在比3s电子离核更远的地方运动，D错误。 14．(2023·福建福州二中高二期末)已知某紫色配合物的组成为CoCl3·5NH3·H2O，其水溶液显弱酸性，加入强碱并加热至沸腾有NH3放出，同时产生Co2O3沉淀；向一定量该配合物溶液中加过量AgNO3溶液，有AgCl沉淀生成，待沉淀完全后过滤，再加过量AgNO3溶液于滤液中，无明显变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，且第二次沉淀量为第一次沉淀量的二分之一，则该配合物的化学式最可能为(　　) A．[CoCl(NH3)5]Cl2·H2O B．[Co(NH3)5(H2O)]Cl3 C．[CoCl2(NH3)3(H2O)]Cl·2NH3 D．[CoCl2(NH3)4]Cl·NH3·H2O 答案　A 解析　向CoCl3·5NH3·H2O溶液中加过量AgNO3，有AgCl沉淀生成，说明外界离子有Cl－，过滤后再加AgNO3溶液于滤液中无变化，但加热至沸腾又有AgCl沉淀生成，说明配体中含有Cl－，且其质量为第一次沉淀量的二分之一，说明外界离子中的Cl－与配体Cl－之比为2∶1，选项中只有A符合。 15．(2023·烟台高二期末)化学式为Ni(CN)x(NH3)y(C6H6)z的笼形包合物基本结构如图所示(H原子未画出)。Ni2＋与CN－连接形成平面层，两个平面层通过NH3分子连接，中间的空隙填充苯分子。下列说法正确的是(　　) A．x∶y∶z＝2∶2∶1 B．该结构不是晶胞结构单位 C．结构中N原子均参与形成配位键 D．所有的Ni2＋配位数相同 答案　B 解析　根据“均摊法”，该结构中CN－的个数为8×＝2，NH3的个数为4×＝1，C6H6的个数为1，则x∶y∶z＝2∶1∶1，A错误；该结构四条竖直的棱上并不相同，故不是晶胞结构单位，B正确；结构中CN－中C原子提供孤电子对，与镍的空轨道形成配位键，CN－中氮没有参与形成配位键，C错误；由图可知，每个镍离子与4个CN－形成配位键，但不是所有镍离子都与NH3形成配位键，故不是所有的Ni2＋配位数相同，D错误。 16．(2022·湖南怀化高二期末)X、Y、Z、Q、R是元素周期表前4周期元素，且原子序数依次增大：X原子核外有6种不同运动状态的电子：Y最外层电子数比次外层电子数多3个；Z基态原子的2p能级成对电子数与未成对电子数相等；Q电子总数是最外层电子数的3倍；R是用量最大使用最广泛的金属。下列说法正确的是(　　) A．R2＋的外围电子排布式为3d54s1 B．第一电离能：Z>Y>X C．XZ2的分子空间结构为直线形 D．最简单氢化物分子键角：Y<Q 答案　C 解析　X原子核外有6种不同运动状态的电子，则X为C，Y最外层电子数比次外层电子数多3个，则Y为N，Z基态原子的2p能级成对电子数与未成对电子数相等，则Z为O，Q电子总数是最外层电子数的3倍，则Q为P，R是用量最大使用最广泛的金属，则R是Fe。Fe2＋的外围电子排布式为3d6，A错误；N的外围电子排布式为2s22p3，是半充满的稳定结构，其第一电离能大于O的第一电离能，B错误；CO2中心原子C的价电子对数为2，是sp杂化，其分子空间结构为直线形，C正确；N的电负性较P的大，且N—H键较短，相邻两个N—H键间的斥力较大，键角较大，则键角：NH3>PH3，D错误。 二、非选择题(本题共5小题，共52分) 17．(10分)(2023·山东济宁一中高二期末)铁与镁组成的合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，回答下列问题： (1)下列铁的外围电子轨道表示式中，再失去一个电子需要能量最大的是________(填字母)。 A. B. C. D. 在第4周期过渡元素中，基态原子未成对电子数比铁多的元素为________(填元素符号)。 (2)甘氨酸亚铁络合物[(H2NCH2COO)2Fe]是一种新型的铁营养强化剂，广泛用于缺铁性贫血的预防和治疗。 ①(H2NCH2COO)2Fe中碳原子的杂化类型为________。 ②甘氨酸H2NCH2COOH的沸点比相同相对分子质量的烷烃的沸点大很多，原因是________。 ③原子中的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋表示，与之相反的用－表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氧原子，其外围电子自旋磁量子数的代数和为________。 ④硫酸亚铁(FeSO4)可用于制造甘氨酸亚铁，SO的空间结构为________。 答案　(1)D　Cr、Mn　(2)①sp2、sp3　②H2NCH2COOH分子间能形成氢键　③＋1或－1 ④正四面体形 解析　(1)A表示基态Fe原子，B表示Fe2＋，C表示Fe＋，D表示Fe3＋，Fe3＋的3d轨道有5个电子，结构稳定，难失电子，所以再失去一个电子需要能量最大的是D；基态铁原子未成对电子数是4、Cr原子未成对电子数是6、Mn原子未成对电子数是5，在第4周期过渡元素中，基态原子未成对电子数比铁多的元素为Cr、Mn。(2)③基态O原子外围电子轨道表示式为，则对于基态氧原子，其外围电子自旋磁量子数的代数和为＋＋ (＋)＝＋1或者为－＋(－)＝－1。④SO中S原子的价电子对数是4，无孤电子对，所以空间结构为正四面体形。 18．(10分)(2023·济南高二期末)前4周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，基态X原子核外电子占据3个轨道，基态Y原子核外电子占据3个能级且每个能级上电子数相等，基态Z原子s能级的电子总数比p能级的多1，基态W原子和基态Q原子中成对电子数均是未成对电子数的3倍。回答下列问题： (1)基态Q原子核外电子排布式为____________________，基态W原子核外电子的空间运动状态有________种。 (2)元素X、Y、Z的电负性由大到小的顺序为______(填元素符号，下同)，元素Y、Z、W中第一电离能最大的是________。 (3)XCl3、ZCl3中，中心原子采用sp2杂化的是________(填分子式)。 (4)手性分子具有旋光性，下列物质中具有旋光性的是________(填字母)。 A．乙醇(C2H5OH) B．1,2-二氯丙烷(CH2ClCHClCH3) C．乙酸(CH3COOH) D．乳酸(CH3CHOHCOOH) 答案　(1)1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)　5　(2)N>C>B　N　(3)BCl3　(4)BD 解析　根据题意可得X为B ，Y为C，Z为N，W为O，Q为Cr。(1)基态Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，基态O原子核外电子排布式为1s22s22p4，空间运动状态种数即有电子排布的轨道数量，有1＋1＋3＝5种。(3)BCl3的价电子对数：＝3，为sp2杂化，NCl3的价电子对数：＝4，为sp3杂化。(4)A、C都没有手性碳原子，B中CH2ClCHClCH3的2号C为手性碳原子，D中CH3CHOHCOOH的2号C为手性碳原子，是手性分子，具有旋光性，故选BD。 19．(8分)氧是地壳中含量最多的元素。 (1)氧元素基态原子核外未成对电子数为______。 (2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为___________________。 的沸点比高，原因是________________________________。 (3)H＋可与H2O形成H3O＋，H3O＋中O原子采用____________杂化。 (4)CaO与NaCl的晶胞同为面心立方结构，已知CaO晶体密度为a g·cm－3，NA表示阿伏加德罗常数的值，则CaO晶胞的体积为________ cm3。 答案　(1)2　(2)O—H键、氢键、范德华力　形成分子内氢键，而形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大　(3)sp3　(4) 解析　(1)氧元素基态原子的核外电子排布式为1s22s22p4,2p轨道上有2个未成对电子。(4)以1个晶胞为研究对象，1个晶胞中含有4个Ca2＋、4个O2－，则 g＝a g·cm－3×V，V＝ cm3。 20．(12分)(2022·哈尔滨第一中学高二期末)氮的相关化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题： (1)基态N原子的核外电子排布式为________，第一电离能：I1(N)________(填“大于”或“小于”)I1(O)。 (2)N及其同族的P、As均可形成类似的氢化物，NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为________(填化学式)。 (3)[N5]＋[AsF6]－是一种全氮阳离子形成的高能物质，其结构如图所示，其中N原子的杂化轨道类型为________。 (4)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Ni2＋与EDTA形成的螯合物的结构如图所示，1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有________个，其中提供孤电子对的原子为________(写元素符号)。 (5)钴的一种化合物的晶胞结构如图所示： ①已知A点的原子坐标参数为(0,0,0)，B点为(，0，)，则C点的原子坐标参数为________。 ②已知晶胞参数a＝0.55 pm，则该晶体的密度为________g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，只列出计算表达式即可。) 答案　(1)1s22s22p3　大于　(2)NH3＞AsH3＞PH3 (3)sp、sp2　(4)6　N、O　(5)①(，，)　② 解析　(2)NH3、AsH3、PH3组成和结构类似，NH3能形成分子间氢键，PH3和AsH3不能形成分子间氢键，相对分子质量：PH3＜AsH3，NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为NH3＞AsH3＞PH3。(3)如图所示，右下角形成N≡N的N原子和左侧形成N==N==N的N原子的价电子对数为2，为sp杂化，最上方的N原子的价电子对数为3，为sp2杂化。(4)1个该配合物中通过螯合作用形成的配位键有6个，其中提供孤电子对的原子为N、O。(5)①C点在晶胞体心上，距离x、y、z轴都是，则C点的原子坐标参数为(，，)。②已知晶胞参数a＝0.55 pm，则晶胞体积为(0.55×10－10 cm)3，该晶胞中Ti4＋个数为8×＝1、Co2＋个数为1、O2－个数为6×＝3，该晶体的密度为 g·cm－3。 21．(12分)(2022·内蒙古赤峰高二期中)镓(Ga)、锗(Ge)、硅(Si)、硒(Se)的单质及某些化合物如砷化镓、磷化镓等都是常用的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。回答下列问题： (1)科学家常利用______，区分晶体硅和无定形硅。 (2)硒常用作光敏材料，根据元素周期律，原子半径：Ga________As(填“>”或“<”，下同)。第一电离能：Ga________As。与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有________种；SeO的空间结构是________。 (3)GaN、GaP、GaAs都是很好的半导体材料，熔点如表所示，分析其变化原因：________。 物质 GaN GaP GaAs 熔点/℃ 1 700 1 480 1 238 (4)硒化锌(ZnSe)也是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中硒原子的配位数是________；已知晶胞边长为a pm，乙图为甲图的俯视图，A点坐标为(0,0,0)，B点坐标为(，a，)，则D点坐标为________；若该晶体密度为ρ g·cm－3，则阿伏加德罗常数的值NA＝________(只列出计算式)。 答案　(1)X射线衍射实验　(2)>　<　3　三角锥形　(3)GaN、GaP、GaAs均为共价晶体，晶体中共价键Ga—N、Ga—P、Ga—As的键长依次增大、键能依次减小，则共价键依次减弱，所以GaN、GaP、GaAs的熔点逐渐降低　(4)4　(，，)　　 解析　(2)同周期元素，从左到右原子半径依次减小，元素的第一电离能呈增大趋势，镓原子的原子半径大于砷原子，镓元素的第一电离能小于砷元素；砷原子的4p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，则砷元素的第一电离能大于硒元素，所以与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有砷元素、溴元素、氪元素，共有3种；SeO中硒原子的价电子对数为4、孤电子对数为1，空间结构为三角锥形。(4)由图可知，位于顶点的A点坐标为(0,0,0)、位于面心B点坐标为(，a，)，则位于体对角线处的D点坐标为(，，)；晶胞中位于顶点和面心的硒原子个数为8×＋6×＝4，位于体内的锌原子个数为4，由晶胞的质量公式可得：＝(a×10—10)3ρ，解得NA＝。 学科网（北京）股份有限公司 $$