内容正文:
阶段检测卷(二)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(时间:90分钟 满分:100分)
第Ⅰ卷 选择题 (共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意。
1.下列说法正确的是( )
A.[Ne]3s2表示的是Mg原子
B.3p2表示第三能层有2个电子
C.同一原子中,1s、2s、3s电子的能量逐渐减小
D.2p、3p、4p能级容纳的最多电子数依次增多
A [[Ne]3s2是1s22s22p63s2的简化写法,1s22s22p63s2是Mg的电子排布式,故A正确;3p2表示3p能级填充了两个电子,故B错误;同一原子中电子层数越大,离核越远,能量也就越高,故1s、2s、3s电子的能量逐渐升高,故C错误;同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数是相等的,都为3,都能容纳6个电子,故D错误。]
2.下列有关晶体的叙述正确的是( )
A.金属晶体含有金属阳离子和“自由电子”
B.共价晶体一定是单质
C.分子晶体一定是化合物
D.金属晶体的硬度>共价晶体的硬度>分子晶体的硬度
A [金属晶体由金属阳离子和“自由电子”构成,A项正确;共价晶体有化合物也有单质,如SiO2为化合物,B项错误;分子晶体有单质也有化合物,如H2、O2、Cl2、S8、C60等均为单质,C项错误;一般情况下,共价晶体的硬度较大,离子晶体的硬度次之,分子晶体的硬度一般都不大,金属晶体的硬度不一,D项错误。]
3.下列过程只需要破坏共价键的是( )
A.晶体硅熔化 B.碘升华
C.熔融Al2O3 D.NaCl溶于水
A [晶体硅是共价晶体,熔化时破坏的是共价键,正确;碘是分子晶体,升华时克服分子间作用力,错误;氧化铝是离子化合物,熔融时破坏的是离子键,错误;氯化钠是离子化合物,溶于水时破坏的是离子键,错误;答案选A。]
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>C
D.石墨质软的原因是其层间作用力微弱
A [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,轨道表示式为,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.下列分子或离子的VSEPR模型与空间结构一致的是( )
A.BF3 B.NH3
C.H2O D.ClO
A [BF3价电子对数3+=3+0=3,VSEPR模型为平面三角形,空间结构为平面三角形,故A符合题意;NH3价电子对数3+=3+1=4,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,故B不符合题意;H2O价电子对数2+=2+2=4,VSEPR模型为四面体形,空间结构为角形,故C不符合题意;ClO价电子对数3+=3+1=4,VSEPR模型为四面体形,空间结构为三角锥形,故D不符合题意。]
6.以下微粒含配位键的是( )
①N2H ②CH4 ③OH- ④NH ⑤Fe(CO)3
⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A.①④⑤⑥⑦⑧ B.①②④⑦⑧
C.①③④⑤⑥⑦ D.全部
A [①N2H中有一个H+与一个N原子间形成配位键;②CH4中4个H原子与C原子间形成共价单键,不存在配位键;③OH-中O与H间形成共价键,不存在配位键;④NH中有1个H+与N原子间形成配位键;⑤Fe(CO)3中配位体CO与中心原子Fe之间形成配位键;⑥Fe(SCN)3中配位体SCN-与Fe3+间形成配位键;⑦H3O+中有1个H+与O原子间形成配位键;⑧[Ag(NH3)2]OH中配位体NH3与Ag+间形成配位键。]
7.(2020·天津高考真题)短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。用表中信息判断下列说法正确的是( )
元素
X
Y
Z
W
最高价氧化物
对应的水化物
H3ZO4
0.1 mol·L-1溶液
对应的pH(25 ℃)
1.00
13.00
1.57
0.70
A.元素电负性:Z<W
B.简单离子半径:W<Y
C.元素第一电离能:Z<W
D.简单氢化物的沸点:X<Z
A [四种短周期元素,均可以形成最高价氧化物对应的水化物。有H3ZO4可知,该酸为弱酸,则Z为P元素;0.1 mol·L-1 W的最高价氧化物对应的水化物的pH为0.70,说明该物质为多元强酸,为硫酸,则W为S元素;0.1 mol·L-1Y的最高价氧化物对应的水化物的pH为13.00,说明该物质为一元强碱,为氢氧化钠,则Y为Na元素;0.1 mol·L-1 X的最高价氧化物对应的水化物的pH为1.00,说明该物质为一元强酸,为硝酸,则X为N元素,据此回答。同一周期元素的电负性随着原子序数的递增而增大,因S的原子序数大于P,则S的电负性大于P,A正确;电子层数越多离子半径越大,Na+有两个电子层而S2-有三个电子层,因此S2-的离子半径较大,B错误;同一周期元素原子的第一电离能总趋势依次增大,但由于第ⅡA、ⅤA族元素的电子排布结构为全充满或半充满状态,原子结构较为稳定,故第ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能较相邻两个主族的电离能较大,故P的第一电离能大于S,C错误;相对分子质量越大,物质的熔、沸点越高,但由于X的氢化物NH3中含有分子间氢键,因此NH3的沸点高于PH3的沸点,D错误;综上所述,答案为A。]
8.下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是( )
A [根据卤族元素的原子结构和性质,可知电负性随核电荷数的递增而减小,A正确;F元素无正价,B错误;HF分子间可以形成氢键,故其沸点高于HCl和HBr,C错误;F2、Cl2、Br2的相对分子质量递增,其分子间作用力逐渐增强,其熔点逐渐增大,D错误。]
9.镍的配合物常用于镍的提纯以及药物合成,如Ni(CO)4、[Ni(CN)4]2-、[Ni(NH3)6]2+等。下列说法正确的是( )
A.CO与CN-结构相似,CO分子内σ键和π键个数之比为1∶2
B.[Ni(NH3)6]2+中含有非极性共价键和配位键
C.Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10
D.CN-中C原子的杂化方式是sp2
A [CO与CN-为等电子体,结构相似,CO分子含有一个碳氧三键,则σ键和π键个数之比为1∶2,A正确;[Ni(NH3)6]2+中含有N—H极性共价键和Ni与N之间形成的配位键,B错误;Ni2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8,C错误;CN-为直线形,则C原子的杂化方式是sp,D错误。]
10.下列过程中,共价键被破坏的是( )
①碘升化 ②溴蒸气被木炭吸附 ③乙醇溶于水
④HCl气体溶于水 ⑤冰融化 ⑥NH4Cl受热
⑦氢氧化钠熔化 ⑧(NH4)2SO4溶于水
A.①④⑥⑦ B.④⑥⑧
C.①②④⑤ D.④⑥
D [①碘升华,破坏的是分子间作用力;②溴蒸气被木炭吸附,破坏的是分子间作用力;③乙醇溶于水,不发生电离,破坏的是分子间作用力;④HCl气体溶于水,发生电离,H—Cl共价键被破坏;⑤冰融化,破坏的是分子间作用力;⑥NH4Cl受热发生分解反应,生成NH3和HCl,N—H共价键被破坏,同时破坏了离子键;⑦氢氧化钠熔化,破坏的是离子键;⑧(NH4)2SO4溶于水,发生电离,破坏的是离子键。]
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,全部选对的得4分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
11.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W最外层电子数相同。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:W>X>Y>Z
B.简单离子的还原性:Y>X>W
C.简单离子的半径:W>X>Y>Z
D.氢化物水溶液的酸性:Y<W
CD [四种短周期主族元素,基态X原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,若X为第二周期元素原子,则X可能为Be或O,若X为第三周期元素原子,则均不满足题意,Z与X能形成Z2X2的淡黄色化合物,该淡黄色固体为Na2O2,则X为O元素,Z为Na元素;Y与W的最外层电子数相同,则Y为F元素,W为Cl元素,据此分析。同一周期从左向右第一电离能总趋势为逐渐增大,同一主族从上到下第一电离能逐渐减小,故四种元素中第一电离能从大到小的顺序为F>O>Cl>Na,A错误;单质的氧化性越强,简单离子的还原性越弱,O、F、Cl三种元素中F2的氧化性最强,Cl-的氧化性最弱,故简单离子的还原性Cl->O2->F-,B错误;电子层数越多简单离子半径越大,相同结构的离子,原子序数越大半径越小,故四种元素中离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->F->Na+,C正确;F元素的非金属性强于Cl元素,则形成氢化物后F原子束缚H原子的能力强于Cl原子,在水溶液中HF不容易发生电离,故HCl的酸性强于HF,D正确,故选CD。]
12.下列说法正确的是( )
A.第4周期元素中,锰原子价电子层中未成对电子数最多
B.含有极性键的分子一定是极性分子
C.丙氨酸(CH3CHNH2COOH)存在手性异构体
D.NaCl熔化和CO2汽化克服的作用力类型相同
C [第4周期元素中,价电子排布为ndxnsy,且能级处于半充满稳定状态时,含有的未成对电子数最多,即价电子排布为3d54s1,此元素为铬,故A错误;二氧化碳分子中碳氧键为极性键,但二氧化碳分子为非极性分子,故B错误;丙氨酸分子中2号碳上连接四种不同的基团,为手性碳原子,所以存在手性异构体,故C正确;NaCl熔化克服的是离子键,CO2汽化克服的是分子间作用力,故D错误。]
13.已知X、Y是短周期的两种元素,下列有关比较或说法中一定正确的是( )
选项
条件
结论
A
若原子半径:X>Y
原子序数:X<Y
B
化合物XnYm中X显负价
元素的电负性:X>Y
C
若价电子数:X>Y
最高正价:X>Y
D
若X、Y最外层电子数分别为1、7
X、Y之间一定能形成离子键
B [若X、Y分别为Na、O,则原子半径:Na>O,原子序数:Na>O,故A错误;电负性大的元素吸引电子能力大,化合物中电负性大的元素显负价,故B正确;F元素的价电子数大于N元素的价电子数,但F没有正价,故C错误;由H、Cl组成的HCl之间的键是共价键,故D错误。]
14.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图,其中空心球所示原子位于立方体的顶点及面心,实心球所示原子位于立方体内)类似。下列有关冰晶胞的说法合理的是( )
A.冰晶胞内水分子间以共价键相结合
B.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大
C.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是一种σ键
D.氢键的存在导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似
D [冰晶胞内水分子间以氢键相结合,故A错误;冰晶体为分子晶体,硬度很小,而金刚石晶体属于共价晶体,硬度很大,故B错误;氢键有方向性和饱和性,但不属于化学键,不是一种σ键,故C错误;每个冰晶胞平均占有的分子个数为4+×8+6×=8,H2O分子中的氧原子含有2个σ键和2对孤电子对,金刚石中每个碳原子含有4个σ键且没有孤电子对,所以水分子中的O和金刚石中的C都是sp3杂化,且水分子间的氢键具有方向性,每个水分子中一个氧原子可以和另外两个水分子中的氢原子形成两个氢键,两个氢原子可以和另外两个水分子中的氧原子形成两个氢键,所以每个水分子可与相邻的四个水分子形成四个氢键,导致冰晶胞与金刚石晶胞微粒的排列方式类似,故D正确。]
15.铁镁合金是目前已发现的储氢密度较高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示(黑球代表Fe,白球代表Mg)。则下列说法不正确的是( )
A.铁镁合金的化学式为Mg2Fe
B.晶体中存在的化学键类型为金属键
C.晶格能:氧化钙>氧化镁
D.该晶胞的质量是 g (NA表示阿伏加德罗常数的值)
C [在元素周期表中,镁元素在钙元素的上一周期,故Mg2+半径比Ca2+半径小,氧化镁的晶格能大,故C项错误。]
第Ⅱ卷 非选择题 (共60分)
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16.(10分)A、C、D、E是前四周期元素。A、B、C同周期,C、D同主族且原子半径:C>D,A的原子结构示意图为,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个未成对电子,E对应的单质是目前用量最大的金属。回答下列问题。
(1)写出下列元素的符号:A______,B________,C________,D________。
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是________,碱性最强的是________。
(3)用元素符号表示D所在周期第一电离能最大的元素是________,电负性最大的元素是________________________________________________________________________。
(4)E原子价电子排布式是________,E元素在周期表的位置是____________,已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等,则E元素在________区。
(5)写出D元素原子构成单质的电子式________。
解析: (1)A、B、C、D、E是前四周期元素,A的原子结构示意图为,K层最多排列2个电子,所以x=2,则A原子核内有14个质子,为Si元素;A、B、C同周期,B是同周期第一电离能最小的元素,则B是Na元素;C的最外层有三个未成对电子,则C为P元素,C、D同主族且原子半径:C>D,则D为N元素;E对应的单质是目前用量最大的金属,则E是Fe元素。
(2)元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,元素的金属性越强,其最高价氧化物的水化物碱性越强,这几种元素中非金属性最强的是N元素,所以HNO3的酸性最强,金属性最强的是Na,所以NaOH的碱性最强。
(3)同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增加而呈增大趋势,但ⅡA族、ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素,元素的非金属性越强,其电负性越强,D是N元素,位于第2周期,第2周期第一电离能最大的是Ne元素,电负性最大的是F元素。
(4)E是Fe元素,E的价电子排布式为3d64s2,Fe元素在周期表的位置是第4周期Ⅷ族,Ⅷ族元素属于d区。
(5)D是N元素,其单质为氮气,氮气分子中含有1个三键,其电子式为。
答案: (1)Si Na P N (2)HNO3 NaOH (3)Ne F (4)3d64s2 第4周期Ⅷ族 d
(5)
17.(12分)新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(1)元素N的价电子排布式为3d24s2,其氯化物NCl4和LiBH4反应可制得储氢材料N(BH4)3。
①元素N在周期表中的位置为________,该原子具有________种运动状态不同的电子。
②化合物LiBH4中含有的化学键有________,B原子轨道表示式为________________________________________________________________________。
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中,离子半径:Li+________H-(填“>”、“=”或“<”)。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示:
I1/(kJ·mol-1)
I2/(kJ·mol-1)
I3/(kJ·mol-1)
I4/(kJ·mol-1)
I5/(kJ·mol-1)
738
1 451
7 733
10 540
13 630
M的最高正价是________。
(3)基态As原子的价层电子的电子云轮廓图形状为________________。与砷同周期的主族元素的基态原子中,第一电离能最大的为________(填元素符号)。
(4)Na+的焰色试验呈黄色,金属元素能产生焰色试验的微观原因为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: (1)①元素N的价电子排布式为3d24s2,是钛元素,原子序数是22,元素N在周期表中的位置为第4周期ⅣB族,Ti原子核外有22个电子,所以有22种运动状态不同的电子。
②化合物LiBH4中,Li+和BH间形成离子键,B与H间形成共价键;B原子轨道表示式为。
(2)①电子层结构相同的离子,离子半径随着原子序数增加而减小,所以离子半径:Li+<H-;②该元素的第三电离能剧增,则该元素属于ⅡA族,最高正价为+2。
(3)基态As原子的价层电子排布式为4s24p3,故其电子云轮廓图形状为球形、哑铃形。一般情况下,同周期主族元素从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,故第4周期主族元素中第一电离能最大的是Br。
(4)金属元素产生焰色试验的微观原因为电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,会以光的形式释放能量,产生焰色试验。
答案: (1)①第4周期ⅣB族 22 ②离子键、共价键
(2)①< ②+2 (3)球形、哑铃形 Br
(4)电子从较高能级的激发态跃迁到较低能级的激发态乃至基态时,会以光的形式释放能量
18.(12分)钠和铜的单质及其化合物在社会实际中有着广泛的应用。
(1)NaCl晶体的晶胞结构如图1所示,每个NaCl的晶胞中含有的阴离子的个数为________,阳离子周围最近且等距离的阴离子的个数为________。
(2)碘化钠溶液和硫酸铜溶液能反应生成一种铜的碘化物A(白色沉淀),A的晶胞如图2所示,则A的化学式是________,A的铜元素的化合价为_________________________。
(3)向硫酸铜溶液中滴加氨水会生成蓝色沉淀,再滴加氨水到沉淀刚好全部溶解可得到深蓝色溶液,继续向其中加入极性较小的乙醇可以生成深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4·H2O沉淀,该物质中的NH3通过________键与中心离子Cu2+结合,NH3分子中N原子的杂化方式是________。与NH3分子互为等电子体的一种阳离子是____________________________。
解析: (1)黑色球表示氯离子,白色球表示钠离子,钠离子数目=1+12×=4,氯离子数目=×8+×6=4,所以每个NaCl晶胞中含有的Na+和Cl-的数目分别是4、4,一个钠离子周围最近且等距离的氯离子为6;(2)A的晶胞如图2所示,黑色球的个数是×8+×6=4,白球为4个,所以A的化学式是CuI,A中铜元素是+1价;(3)NH3中N原子提供孤电子对,Cu2+提供空轨道,二者形成配位键,NH3分子中孤电子对数为1,成键数为3,则N原子的杂化方式为sp3;与NH3分子互为等电子体的一种阳离子具有相同的价电子数8和原子数4,为H3O+。
答案: (1)4 6 (2)CuI +1 (3)配位 sp3 H3O+
19.(12分)1915年诺贝尔物理学奖授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所作出的贡献。
(1)科学家通过X射线探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似,其中三种晶体的晶格能数据如下表:
晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/(kJ·mol-1)
786
715
3 401
4种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是________________________。
(2)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示。
①写出基态Cu原子的核外电子排布式________;金属铜采用下列________(填字母)堆积方式。
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)________________________________________________________________________。
③水分子间存在氢键,请你列举两点事实说明氢键对水的性质的影响________________。
④SO的空间结构是_____________________________________________________。
解析: (1)离子半径:Mg2+<Na+<O2-<Ca2+<Cl-,离子电荷数:Na+=Cl-<O2-=Mg2+=Ca2+,离子晶体的离子半径越小,电荷数越多,晶格能越大,则晶体的熔、沸点越高,结合题表中信息,则有NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是MgO>CaO>NaCl>KCl。(2)①Cu的原子序数为29,电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu的配位数为12,故C符合;②Cu2+提供空轨道,水中氧原子提供孤电子对,形成配位键,水合铜离子的结构简式为;③氢键较一般分子间作用力强,所以水的熔、沸点较高,因为氢键具有方向性,结冰时,氢键增多,体积增大,密度减小;④SO中心原子S的价层电子对数=4+=4,孤电子对数为0,为正四面体形。
答案: (1)MgO>CaO>NaCl>KCl
(2)①1s22s22p63s23p63d104s1 C
②
③水的熔、沸点较高,结冰时密度减小 ④正四面体形
20.(14分)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题:
(1)基态F原子核外电子的运动状态有________种。
(2)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为________;OF2分子的空间结构为________;OF2的熔、沸点________(填“高于”或“低于”)Cl2O,原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(3) Xe是第5周期的稀有气体元素,与F形成的XeF2室温下易升华。XeF2中心原子的价层电子对数为________,下列对XeF2中心原子杂化方式推断合理的是________(填字母)。
A.sp B.sp2 C.sp3 D.sp3d
(4)XeF2晶体属四方晶系,晶胞参数如图所示,晶胞棱边夹角均为90°,该晶胞中有________个XeF2分子。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,称为原子的分数坐标,如A点原子的分数坐标为(,,)。已知Xe—F键长为r pm,则B点原子的分数坐标为________;晶胞中A、B间距离d=________pm。
解析:(1)基态F原子核外有9个电子,每个电子的运动状态各不相同,故基态F原子核外电子的运动状态有9种。(2)根据ClO2中O显负价,Cl显正价,知O的电负性大于Cl的电负性,又因同一周期主族元素从左到右电负性依次增大,故O、F、Cl电负性由大到小的顺序为F>O>Cl。OF2分子中O的成键电子对数为2、孤电子对数为=2,故OF2的空间结构为角形;OF2、Cl2O均为分子晶体,分子间以范德华力结合,OF2的相对分子质量小,范德华力小,故OF2的熔、沸点低于Cl2O。(3) XeF2中心原子Xe的价层电子对数为2+=5,其杂化轨道数为5,推测Xe的杂化方式为sp3d。(4)由题图知,晶胞中大球个数为8×+1=2,小球个数为8×+2=4,故大球为Xe,小球为F,该晶胞中含有2个XeF2分子。以晶胞参数为单位长度建立坐标系时,由B点在棱上处,知B点原子的分数坐标为(0,0,)。如图所示从点A向底面作垂线到点D,则ED=a pm, AB=CE=d,CD=(0.5c-r) pm,根据CD2+ED2=CE2,代入数据可得d2=0.5a2 pm2+(0.5c-r)2 pm2,d= pm。
答案: (1)9
(2)F>O>Cl 角形 低于 OF2相对分子质量小,分子间作用力小
(3)5 D
(4)2 (0,0,)
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