2021-2022学年人教版 (2019) 选择性必修2 期末学业水平检测（含答案）

这是一份2021-2022学年人教版 (2019) 选择性必修2 期末学业水平检测（含答案），共21页。试卷主要包含了全卷满分100分，可能用到的相对原子质量，下列说法正确的是，下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
1.全卷满分100分。考试用时90分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1 Li-7 C-12 N-14 O-16 Si-28 P-31 Fe-56 Ga-70。
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.(2021天津高三二模)某品牌食盐包装袋部分说明如下。下列相关叙述正确的是( )
A.碘酸钾化学式为KIO4
B.该食盐配料受热均易分解
C.K4Fe(CN)6中含有金属键
D.NaCl晶体属于离子晶体
2.(2021辽宁大连高二期初)下列表示正确的是( )
A.钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时,吸收能量,由激发态转化成基态
B.第一电离能:NaC>H
B.所有非金属元素都分布在p区
C.具有各向异性的固体可能是晶体
D.H2O的熔、沸点比H2S的熔、沸点高是因为H—O键比H—S键更稳定
4.(2021河北沧州一中高二月考)下列叙述正确的是( )
①在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
②C60晶体的晶胞是面心立方结构
③As是第ⅤA族的一个元素,其外围电子排布式为4s24p3,属于p区元素
④熔融状态的HgCl2不能导电,HgCl2的稀溶液有弱的导电能力且可作手术刀的消毒液,从不同角度分类HgCl2是一种共价化合物、非电解质、盐、分子晶体
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
5.(2021辽宁朝阳一中高二期末)C60是由碳原子结合形成的稳定分子,它具有60个顶点和32个面,其中12个为正五边形,20个为正六边形。科研人员用电子计算机模拟出类似C60的新物质N60,下列有关N60的叙述正确的是( )
A.N60分子中含有的σ键是π键的2倍
B.N60属于共价晶体
C.N60分子是由非极性键构成的非极性分子
D.N60的熔点比C60的低
6.(2021北京通州高二期中)氯的含氧酸根离子有ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-等,关于它们的说法不正确的是( )
A.ClO4-的中心Cl原子采取sp3杂化
B.ClO3-的空间结构为三角锥形
C.ClO2-的空间结构为直线形
D.ClO-中Cl原子的杂化类型与ClO2-中的Cl原子相同
7.(2021湖北黄冈高二月考)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似,其晶胞结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.冰晶胞内水分子间以共价键结合
B.每个冰晶胞平均含有4个水分子
C.水分子间的氢键具有方向性和饱和性,也是σ键的一种
D.冰变成水,氢键部分被破坏
8.(2021山东潍坊高三模拟)某物质M是制造染料的中间体,它的球棍模型如图所示,由短周期X、Y、Z、W四种元素组成,X元素原子半径最小,W的3p轨道有一个未成对电子,Y、Z同主族。下列说法正确的是( )
A.电负性:Y>Z>W
B.最简单氢化物沸点:YZ>Y>X
B.简单离子的半径:Y>Z>W>X
C.W的氢化物空间构型不一定是三角锥形
D.Z的单质具有强氧化性和漂白性
14.(2021湖北武汉高二期中)砷化镓是一种重要的半导体材料,熔点为1 238 ℃。它在600 ℃以下,能在空气中稳定存在,并且不被非氧化性的酸侵蚀。砷化镓的晶胞结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.砷化镓是一种分子晶体
B.砷化镓中不存在配位键
C.晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为4∶1
D.晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体
15.(2021湖南师大附中高二月考)已知:[C(H2O)6]2+呈粉红色,[CCl4]2-呈蓝色,[ZnCl4]2-为无色。现将CCl2溶于水,加入浓盐酸后,溶液由粉红色变为蓝色,存在以下平衡:[C(H2O)6]2++4Cl- [CCl4]2-+6H2O,用该溶液做实验,溶液的颜色变化如下:
以下结论和解释正确的是( )
A.由实验①可推知正反应为放热反应
B.等物质的量的[C(H2O)6]2+和[CCl4]2-中σ键数之比为9∶2
C.实验②是由于c(H2O)增大,导致平衡逆向移动
D.由实验③可知配离子的稳定性:[ZnCl4]2->[CCl4]2-
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(10分)(2021安徽皖南名校高二月考)有X、Y、Z、W、M五种常见短周期元素,其原子半径随着原子序数递增的变化如图所示。
已知:①基态X原子p能级的成对电子数与未成对电子数相等;
②Y的简单离子带一个单位电荷,其电子排布与X的简单离子相同;
③W的最高价氧化物十分坚硬,能溶于烧碱溶液,但不溶于盐酸;
④M的单质常温下是一种黄绿色气体,且Y、Z的最高价氧化物对应的水化物及M的氢化物的水溶液两两皆能反应。
回答下列问题:
(1)基态Z原子的核外电子排布式为 ;X、Y、Z、M的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(2)X、Y按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为 ,含有的化学键类型为 。
(3)某元素的电负性与第一电离能都大于X元素,其单质在加热条件下与等物质的量的烧碱完全反应,生成钠盐、H2O和一种气体。该气体的分子式为 ,其空间结构为 。
(4)Z与M形成的化合物为气体,其分子式为Z2M6,每个原子最外层都达到8电子结构,写出其结构式: 。
17.(12分)(2021辽宁锦州高二月考)下图是元素周期表的一部分,请使用化学用语回答下列问题:
(1)D的基态电子排布式可简写为 ;H代表的元素在周期表中的位置是 。
(2)G、J、K、M对应的简单离子的半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(3)在所列元素中,电负性最大的元素是 (填元素符号)。
(4)已知某原子的各级电离能如下:I1=577 kJ/ml,I2=1 817 kJ/ml,I3=2 745 kJ/ml,I4=11 578 kJ/ml,则该原子在化合物中表现的化合价为 。
(5)元素周期表中位于斜对角线的两种元素某些性质十分相似,称之为对角线规则。根据元素周期表对角线规则,金属铍(Be)与铝单质及其化合物性质十分相似。Be(OH)2和Mg(OH)2可用试剂NaOH溶液鉴别。涉及的化学方程式为 。
18.(12分)(2021湖北鄂西北六校高二期中)教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素原子核外有 种不同运动状态的电子。
(2)如图2所示,每条折线表示周期表第ⅣA~ⅦA族中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是 ;判断依据是 。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于
晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有 种。
(5)图4是碳化硅的晶胞结构。若碳化硅晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则碳化硅晶体的密度为 g/cm3(列出计算式即可)。
19.(12分)(2021山东青岛高二期中)Gdenugh等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题:
(1)写出基态P原子价层电子排布式: 。基态Fe2+与Fe3+化学性质相对稳定的是 (填离子符号),原因是 。
(2)浓磷酸在常温下呈黏稠状,原因是 ,浓磷酸在200~300 ℃时脱水生成焦磷酸(化学式:H4P2O7),焦磷酸的结构式为 ,其中P的价层电子对数为 ,杂化轨道类型为 。
20.(14分)(2021重庆育才中学高三开学考试)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、光纤通信等领域。回答下列问题:
(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的核外电子排布式为 ;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有 种;SeO3的空间构型是 。
(2)水晶的主要成分是二氧化硅,在水晶中硅原子的配位数是 。硅与氢结合能形成一系列的二元化合物SiH4、Si2H6等,与氯、溴结合能形成SiCl4、SiBr4,上述四种物质沸点由高到低顺序为 ,丁硅烯(Si4H8)中σ键与π键个数之比为 。
(3)GaN、GaP、GaAs都是共价晶体,熔点如下表所示,分析其熔点变化的原因: 。
(4)GaN晶胞结构如图甲所示。已知六棱柱底边边长为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA。从GaN晶体中分割出的平行六面体如图乙所示,该平行六面体的高为263a pm,GaN晶体的密度为 g/cm3(用a、NA表示)。
答案全解全析
1.D 碘酸钾化学式为KIO3,KIO4是高碘酸钾,A错误;NaCl受热不分解,B错误;K4Fe(CN)6是离子化合物,含离子键和共价键,不含金属键,金属键存在于金属单质与合金中,C错误;NaCl是离子化合物,其晶体属于离子晶体,D正确。
2.C 钠原子由1s22s22p63p1→1s22s22p63s1时,放出能量,由激发态转化成基态,A错误;镁的3s轨道电子处于全充满稳定状态,即第一电离能:NaC>H,可确定电负性大小顺序为O>N>C>H,A错误;氢元素分布在s区,属于非金属元素,B错误;晶体具有各向异性,但具有各向异性的固体不一定是晶体,C正确;H2O能形成分子间氢键,其熔、沸点高于H2S的熔、沸点,与H—O键和H—S键稳定性无关,D错误。
4.B 同一能层中p轨道电子的能量一定比s轨道电子的能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,①错误;C60晶体的晶胞中,晶胞的顶点和面心上各有1个C60分子,是面心立方结构,②正确;As是第四周期第ⅤA族元素,外围电子排布式为4s24p3,属于p区元素,③正确;HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,说明其属于弱电解质,④错误。综上分析可知,B正确。
5.C N原子核外有3个未成对电子,在N60分子中,N原子形成3个σ键,分子中不含有π键,A错误;C60和N60均属于分子晶体,B错误;N60分子中正电中心与负电中心重合,是由非极性键构成的非极性分子,C正确;N60、C60都是非极性分子,N60的相对分子质量更大,其范德华力更大,熔点更高,D错误。
6.C ClO4-的中心Cl原子的孤电子对数为0,与Cl原子结合的O原子数为4,则Cl原子采取sp3杂化,A正确;ClO3-的中心Cl原子的价层电子对数为3+12×(7+1-3×2)=4,且含1个孤电子对,空间结构为三角锥形,B正确;ClO2-的中心Cl原子的价层电子对数为2+12×(7+1-2×2)=4,且含2个孤电子对,空间结构为V形,C错误;ClO-中Cl原子的孤电子对数为3,与Cl原子结合的O原子数为1,即Cl原子的价层电子对数为4,ClO2-中Cl原子的价层电子对数也为4,即ClO-与ClO2-中的Cl原子均采取sp3杂化,D正确。
7.D 冰晶胞内水分子间主要以氢键结合,氢键不是化学键,A错误;由冰晶胞的结构可知,根据均摊法计算,每个冰晶胞平均含有4+8×18+6×12=8个水分子,B错误;水分子间的氢键具有方向性和饱和性,但氢键不是化学键,C错误;冰融化为液态水时破坏了一部分氢键,D正确。
8.C 根据题意四种元素中X的原子半径最小,可知X是H元素;W的3p轨道有1个未成对电子,且根据M中W形成1个共价键可知W为Cl元素;结合Y、Z同主族,且Y能形成2个共价键,再结合Z的成键情况,可确定Y为O元素,Z为S元素。根据上述分析可知,元素的非金属性:O>Cl>S,则电负性顺序:O>Cl>S,即Y>W>Z,A错误;O、S的最简单氢化物分别为H2O和H2S,由于H2O中含氢键使其沸点大于H2S,则简单氢化物的沸点:Y>Z,B错误;X2Y2为H2O2,由于分子结构不对称,即分子中正电中心和负电中心不重合,则H2O2分子为极性分子,C正确;SO3对应的水化物为H2SO4,其空间构型为四面体形,D错误。
9.C S原子最外层有6个电子,在SF6分子中,S原子形成6个共价键,S原子不满足最外层8电子稳定结构,A错误;SF6中F元素为-1价,S元素为+6价,是S元素的最高价态,不能被O2氧化,故SF6不易燃烧,B错误;SF6分子中含S—F极性键,且分子中正、负电荷中心重合,故SF6分子是含有极性键的非极性分子,C正确;根据题意SF6分子为正八面体构型,可知SF6是由分子构成的分子晶体,D错误。
10.A 在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个,这6个Cl-构成一个正八面体,A错误;在CaF2晶胞中,Ca2+位于晶胞的顶点和面心,每个晶胞中平均含Ca2+的数目为8×18+6×12=4,B正确;在金刚石晶体中,每个碳原子形成4个共价键,每2个碳原子形成1个共价键,则每个碳原子形成的共价键平均为4×12=2,故金刚石晶体中,碳原子与碳碳键数目之比为1∶2,C正确;气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中所含的原子均为该气态团簇分子所有,气态团簇分子中E原子和F原子数均为4,则该气态团簇分子的分子式为E4F4或F4E4,D正确。
11.AC 二氧化硅为共价晶体,微粒间的作用力为共价键,不是分子间作用力,A错误;氟元素的非金属性强于氯元素,H—F键的键能大于H—Cl键的键能,则HF的热稳定性比HCl强,B正确;CO2中C原子的价层电子对数为2,且不含孤电子对,C原子采取sp杂化,SO2中S原子的价层电子对数为3,且含1个孤电子对,S原子采取sp2杂化,C错误;某些金属在灼烧时,电子从低能级轨道跃迁至高能级轨道后,又从高能级轨道跃迁至低能级轨道,释放出不同波长的光,呈现不同的焰色,D正确。
12.AD 若变质混有HCl,HCl能与AgNO3反应,而氯仿与AgNO3不反应,则使用前可用AgNO3稀溶液检验氯仿是否变质,A正确;由光气的结构可知1个COCl2分子中含2个C—Cl键和1个CO键,分子中正电、负电中心不重合,属于含极性键的极性分子,B错误;COCl2分子中的2个C—Cl键均为σ键,而CO键中含1个σ键和1个π键,即1个COCl2分子中共含3个σ键和1个π键,中心C原子上无孤对电子,即C原子采用sp2杂化,C错误;Cl、O、C原子最外层电子数分别为7、6、4,再结合成键情况可知COCl2分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构,D正确。
13.D 据图可知0.01 ml·L-1W、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液pH均为2,即两种水化物均为一元强酸,应为HNO3和HClO4,再结合原子半径WNa,A正确;简单离子半径:S2->Cl->N3->Na+,B正确;W为N元素,气态氢化物有NH3、N2H4等,NH3是三角锥形,而N2H4不是三角锥形,C正确;Z为Cl,Cl2本身并不具有漂白性,D错误。
14.D 根据砷化镓熔点数据和晶胞的空间网状结构,可知砷化镓为共价晶体,A错误;Ga最外层有3个电子,每个Ga与4个As成键,所以砷化镓必有配位键,B错误;Ga位于晶胞的顶点和面心,则含Ga的数目为8×18+6×12=4,As位于晶胞内,其数目为4,则晶胞中Ga原子与As原子的数目之比为1∶1,C错误;据图可知,晶胞中Ga与周围等距且最近的As形成的空间构型为正四面体,D正确。
15.BD 实验①将蓝色溶液置于冰水浴中溶液变为粉红色,说明降低温度平衡逆向移动,则正反应为吸热反应,A错误;1个[C(H2O)6]2+中含18个σ键,1个[CCl4]2-中含4个σ键,则等物质的量的[C(H2O)6]2+和[CCl4]2-所含σ键数之比为18∶4=9∶2,B正确;实验②加水稀释后溶液变为粉红色,溶液的体积增大,[C(H2O)6]2+、[CCl4]2-、Cl-浓度都减小,[C(H2O)6]2+、Cl-的化学计量数之和大于[CCl4]2-的化学计量数,则瞬时浓度商>化学平衡常数,平衡逆向移动,C错误;实验③加入少量ZnCl2固体,溶液变为粉红色,说明Zn2+与Cl-生成更稳定的[ZnCl4]2-,导致溶液中c(Cl-)减小,平衡逆向移动,可说明稳定性:[ZnCl4]2->[CCl4]2-,D正确。
16.答案 (1)1s22s22p63s23p1 Al3+Al3+。(3)元素的非金属性越强,其电负性越大,所列元素中F元素的非金属性越强,其电负性最大。(4)根据该原子的电离能数据可知,第四电离能剧增,第一、二、三电离能较小,说明该元素易失去3个电子,则在化合物中该元素的化合价为+3价。(5)根据题中信息可知,Be(OH)2能和NaOH溶液反应生成类似于偏铝酸钠的Na2BeO2,而Mg(OH)2和NaOH溶液不反应,故可用NaOH溶液鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2,Be(OH)2与NaOH溶液反应的化学方程式为Be(OH)2+2NaOH Na2BeO2+2H2O。
18.答案 (1)12 (2)SiH4 第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH4,为第ⅣA族元素,因此a为SiH4 (3)共价 (4)三 (5)40×4NAa3×1030
解析 (1)结合图1第一至第五电离能数据可知,该原子最外层有2个电子,即为12号Mg元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s2,Mg原子核外有12种不同运动状态的电子。(2)根据图2信息,第二周期的元素的氢化物没有分子间氢键的是CH4,即a所在的曲线表示第ⅣA族元素氢化物沸点变化,则a表示的是SiH4。(3)CO2在高温高压下所形成的晶体的晶胞是立体网状结构,则说明该晶体的类型为共价晶体。(4)同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,但第ⅡA、ⅤA族分别大于第ⅢA和ⅥA族元素,因此第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有Mg、Si、S三种。(5)根据图4晶胞和利用均摊法可知晶胞中含有4个C和4个Si,则SiC晶体的密度ρ=4×40 g·ml-1NAml-1a310-30cm3=40×4NAa3×1030g/cm3。
19.答案 (1)3s23p3 Fe3+ Fe3+的3d轨道为半满的稳定结构
(2)磷酸分子间存在氢键 4 sp3
解析 (1)基态P原子核外有15个电子,根据构造原理可写出基态P原子价层电子排布式为3s23p3。基态Fe原子价层电子排布式为3d64s2,失去电子形成Fe2+和Fe3+的价层电子排布式分别是3d6、3d5,由于Fe3+的3d轨道为半满的稳定结构,故Fe3+化学性质相对稳定。(2)浓磷酸在常温下呈黏稠状,说明分子间作用力较强,可能原因是磷酸的中心原子连接羟基和非羟基氧,而羟基上的氢和氧与其他羟基的氢和氧能形成氢键;两个磷酸分子脱去一分子水生成焦磷酸,其结构式为,中心原子P的价层电子对数为4+12×(5-1×3-2×1)=4,无孤电子对,其杂化轨道类型为sp3。
20.答案 (1)[Ar]3d104s24p4 3 平面正三角形
(2)4 SiBr4>SiCl4>Si2H6>SiH4 11∶1
(3)三者均为共价晶体,原子半径:NGaAs
(4)842NAa3×1030
解析 (1)基态硒原子核外有34个电子,根据构造原理可写出其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4;同一周期从左到右,元素的第一电离能呈增大的趋势,As的4p轨道为半满的稳定状态,第一电离能大于Se,故与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有As、Br、Kr共3种元素。SeO3中Se价层电子对数为3,且无孤电子对,故SeO3的空间构型为平面正三角形。(2)水晶晶体中1个Si原子结合4个O原子,同时每个O原子结合2个Si原子,以共价键结合形成立体网状结构,水晶中硅原子的配位数是4。4种晶体均为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,分子晶体的沸点越高,即沸点:SiBr4>SiCl4>Si2H6>SiH4;丁硅烯分子中含8个Si—H键2个Si—Si和1个SiSi双键,单键为σ键,双键含1个σ键和1个π键,即分子中σ键与π键个数之比为11∶1。(3)GaN、GaP、GaAs都是共价晶体,原子半径N