测试卷03-2021-2022学年高二化学下学期期末复习（讲义+测试）（人教版2019选择性必修2）（解析版）

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1.符号“2p”没有给出的信息是( )
A.能级B.电子层
C.电子云形状D.电子云在空间的伸展方向
[答案]D
[解析]2p表示原子核外第2能层(电子层)中的p能级，电子云形状为哑铃形，其中p能级应有3个不同伸展方向的原子轨道，可分别表示为px、py、pz，“2p”符号没有表示出电子云在空间的伸展方向，D项正确。
2.某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子的价电子排布不可能是( )
A.3p64s1B.4s1C.3d54s1D.3d104s1
[答案]A
[解析]各能级电子的能量由小到大的顺序为:1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p……价电子即为可以参与化学反应的电子，主族元素为最外层电子，如4s1；对于过渡元素，常包括次外层d能级电子及倒数第三层f能级电子，如Cr的价电子排布为3d54s1、Cu的价电子排布为3d104s1。由于3p能级与4s能级能量差别大，化学反应中不可能失去4s能级中的电子后接着失去3p能级中的电子，A项错误。
3.下列晶体的分类正确的是( )
[答案]C
[解析]可根据晶体结构中粒子及其之间的相互作用判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2SO4晶体是分子晶体，Ar分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是混合型晶体，水晶(SiO2)与金刚石是共价晶体，硫和萘()是分子间以范德华力结合的分子晶体，玻璃为非晶体。
4.下列说法正确的是( )
A.同一原子中，在离核较远的区域运动的电子能量较高
B.原子核外电子排布，先排满K层再排L层，然后依次排满M层再排N层
C.同一周期中，随着核电荷数的增大，元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中，第ⅡA族与第ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
[答案]A
[解析]能量较高的电子处于离核远一些的区域，A项正确；M层为第三层，含有3s、3p、3d能级，而3d能级的能量大于4s能级，故电子排满3p能级后，接着排4s能级，然后再排3d能级，B项错误；同一周期中，原子的电子层数相同，随着核电荷数增大，原子核对核外电子的吸引能力增强，导致原子半径减小，C项错误；第二、三周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素的核电荷数相差1，但是第四、五周期中由于中间隔了过渡元素，所以第ⅡA族与第ⅢA族元素的核电荷数相差11，第六、七周期中还含有镧系和锕系，所以第ⅡA族与第ⅢA族元素的核电荷数相差25，D项错误。
5.下列物质在熔融状态下能够导电的是( )
A.NaClB.SiO2C.Cl2D.HCl
[答案]A
[解析]NaCl为离子晶体，熔融状态下能形成自由移动的钠离子和氯离子，可以导电，A项正确；SiO2为共价晶体，熔融状态下没有离子生成，不能导电，B项错误；Cl2为分子晶体，在液态时没有离子生成，不能导电，C项错误；HCl为分子晶体，在液态时没有离子生成，不能导电，D项错误。
6.利用反应CCl4+4Na C(金刚石)+4NaCl可实现人工合成金刚石。下列关于该反应的说法错误的是( )
A.C(金刚石)属于共价晶体
B.该反应利用了Na的强还原性
C.CCl4和C(金刚石)中的C的杂化方式相同
D.NaCl晶体中每个Cl-周围有8个Na+
[答案]D
[解析]金刚石为共价晶体，A项正确；反应中Na的化合价升高，作为还原剂，B项正确；CCl4和金刚石中C原子均形成四个单键，故C原子均为sp3杂化，C项正确；NaCl晶体中每个Cl-周围有6个Na+，分别位于Cl-的上、下、左、右、前、后，D项错误。
7.下列关于晶体的叙述正确的是( )
A.晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
B.区分晶体和非晶体最可靠的方法是对固体进行X射线衍射实验
C.分子晶体中共价键键能越大，熔点和沸点越高
D.金属晶体发生形变时，内部金属离子与“自由电子”的相互作用消失
[答案]B
[解析]金属晶体是由金属阳离子和自由电子组成的，A项错误；分子晶体的熔、沸点由范德华力或氢键决定，与分子内的共价键无关，C项错误；金属晶体中的金属键无方向性，当发生形变时，金属键并未被破坏，D项错误。
8.下列有关比较正确的是( )
A.熔点:CH4>SiH4>GeH4>SnH4B.熔、沸点:NaBr>NaCl>MgO
C.键的极性:N—H>O—H>F—HD.热稳定性:HF>H2O>NH3
[答案]D
[解析]A项中物质形成的晶体均为分子晶体，其熔点和范德华力有关，且相对分子质量越大，范德华力越大，故A项错误；离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子晶体的离子键越强，所以熔、沸点:NaBrKCl，A项错误。液态HF分子间存在氢键，所以其沸点比HBr、HCl高；HBr、HCl分子结构相似，相对分子质量越大沸点越高，所以沸点:HF>HBr>HCl，B项错误。同一周期从左往右，元素的最高价氧化物对应水化物的酸性增强，所以酸性H3PO4P>Si
B.共价键的极性:HF>HCl>HBr>HI
C.价层电子对互斥模型中，π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数
D.第四周期元素中，锰原子价电子层中未成对电子数最多
[答案]BC
[解析]Si、P、S、Cl处于同一周期，同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大趋势，因P的3p能级为半充满状态，导致其第一电离能较大，故第一电离能由大到小的顺序为Cl>P>S>Si，A项错误；F、Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱，所以HF、HCl、HBr、HI的共价键极性逐渐减弱，B项正确；价层电子对数只计σ键电子对和孤电子对，不计π键电子对，C项正确；Mn的价电子排布式为3d54s2，含有5个未成对电子，而同周期Cr的价电子排布式为3d54s1，含有6个未成对电子，D项错误。
12.下列有关物质性质、结构的表述均正确，且存在因果关系的是( )
[答案]B
[解析]NaCl是离子晶体，I2是非极性分子，故I2比NaCl在水中的溶解度小，A错误；分子的稳定性与键能有关，而键能与键长有关，键长又与原子半径有关，B正确；同主族元素形成的化合物中，元素化合价不一定相同，C错误；P4O10溶于水生成电解质H3PO4，溶液可以导电，C6H12O6溶于水不导电，故表述1不正确，1和2不存在因果关系，D错误。
13.(双选)下列各组物质性质的比较，结论正确的是( )
A.分子的极性:BCl3H，氮原子有的形成3个单键，有的形成双键，因此氮原子的杂化方式有sp2和sp3两种。
19.(11分)太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料有单晶硅，还有含铜、锗、镓、硒等元素的化合物。
(1)亚铜离子(Cu+)基态时核外电子排布式为 ，其电子占据的原子轨道数目为 。
(2)图甲表示碳、硅和磷元素的四级电离能变化趋势，其中表示磷元素的曲线是 (填序号)。
甲
(3)氮化镓(GaN)的晶体结构如图乙所示。常压下，该晶体熔点为1 700 ℃，故其晶体类型为 。
乙 氮化镓晶体结构
(4)与镓元素处于同一主族的硼元素可提供空轨道，因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-，[B(OH)4]-中B原子的杂化轨道类型为 。
(5)某光电材料由锗的氧化物与铜的氧化物按一定比例熔合而成，其中锗的氧化物晶胞结构如图丙所示，该物质的化学式为 。已知该晶体密度为ρ g·cm-3，晶胞边长为a cm，设NA为阿伏加德罗常数的值，则锗的相对原子质量为 (用含ρ和a的关系式表示)。
丙
[答案] (1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)
14
(2)b (3)共价晶体 (4)sp3 (5)GeO
ρ a3NA-16
[解析] (1)Cu为29号元素，Cu原子失去最外层1个电子得到Cu+，则基态Cu+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，其电子占据的原子轨道数目为1+1+3+1+3+5=14。
(2)同主族元素自上而下第一电离能逐渐减小，P元素原子的3p轨道为半充满的稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故Si的第一电离能最小，由图甲中第一电离能大小可知，曲线c代表硅元素的电离能；P原子失去第3个电子后，3p轨道为全空的稳定结构，第四电离能对应为失去3s轨道中的1个电子，与第三电离能相差较大，可知曲线b代表磷元素的电离能、曲线a代表碳元素的电离能。
(3)常压下，GaN晶体熔点为1 700 ℃，故其晶体类型为共价晶体。
(4)[B(OH)4]-中B原子的价层电子对数是4，其杂化轨道类型为sp3。
(5)晶胞中含有氧原子数目为8×+6×=4，锗原子数目为4，故该物质的化学式为GeO；设锗的相对原子质量为x，则GeO的相对分子质量为x+16，可得4(x+16) g·ml-1=ρ g·cm-3×(a cm)3×NA ml-1，解得x=ρa3NA-16。
20.(13分)很多含巯基(—SH)的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例如，解毒剂化合物Ⅰ可与氧化汞生成化合物Ⅱ。

(1)基态硫原子价电子排布式为 。
(2)H2S、CH4、H2O的沸点由高到低顺序为 。
(3)汞的原子序数为80，位于元素周期表第 周期第ⅡB族。
(4)化合物Ⅲ也是一种汞解毒剂。化合物Ⅳ是一种强酸。下列说法正确的有 。
A.在Ⅰ中S原子采取sp3杂化
B.在Ⅱ中S元素的电负性最大
C.在Ⅲ中C—C—C键角是180°
D.在Ⅲ中存在离子键与共价键
E.在Ⅳ中硫氧键的键能均相等
(5)汞解毒剂的水溶性好，有利于体内重金属元素汞的解毒。化合物Ⅰ与化合物Ⅲ相比，水溶性较好的是 。
(6)理论计算预测，由汞(Hg)、锗(Ge)、锑(Sb)形成的一种新物质X为潜在的拓扑绝缘体材料。X的晶体可视为Ge晶体(晶胞如图a所示)中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成。
①图b为Ge晶胞中部分Ge原子被Hg和Sb取代后形成的一种单元结构，它不是晶胞单元，理由是 。
②图c为X的晶胞，X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为 ；该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb= 。
③设X的最简式的式量为Mr，则X晶体的密度为 g·cm-3(列出算式)。
[答案] (1)3s23p4(1分) (2)H2O>H2S>CH4(1分) (3)六(1分) (4)AD(1分) (5)化合物Ⅲ(1分) (6)①图b不具有“无隙并置”的特点(2分) ②4(2分)
1∶1∶2(2分) ③×1021(2分)
[解析] (1)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4。
(2)H2S、CH4、H2O均为分子晶体，H2O分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间作用力随相对分子质量增大而增大，因此沸点由高到低顺序为H2O>H2S>CH4。
(3)第六周期0族元素的原子序数为86，因此第80号元素Hg位于第六周期第ⅡB族。
(4)Ⅰ中S原子的价层电子对数=2+=4，因此S原子采取sp3杂化，A正确；Ⅱ中含有的元素为H、C、O、S、Hg，同周期元素从左至右元素的电负性逐渐增大(稀有气体元素除外)，同主族元素从上至下元素的电负性逐渐减小，这5种元素中电负性最大的为O元素，B错误；Ⅲ中C原子成键均为单键，因此C原子采取sp3杂化，所以C—C—C键角接近109°28'，C错误；Ⅲ中存在C—H、C—C、C—S、SO、S—O、S—H共价键，还存在与Na+之间的离子键，D正确；Ⅳ中存在两类不同的硫氧键，键能不同，E项错误。
(5)化合物Ⅲ存在离子键，为易溶钠盐，故化合物Ⅲ更易溶于水。
(6)①对比图b和图c可得X晶体的晶胞中上下两个单元内的原子位置不完全相同，不符合晶胞是晶体的最小重复单元，具有“无隙并置”的特点。
②以晶胞上方立方体中右侧面心中Hg原子为例，同一晶胞中与Hg距离最近的Sb的数目为2，其右侧晶胞中也有2个Sb原子与Hg原子距离最近，因此X的晶体中与Hg距离最近的Sb的数目为4；该晶胞中Sb原子均位于晶胞内，因此1个晶胞中含有Sb原子数为8，Ge原子位于晶胞顶点、面心、体心，因此1个晶胞中含有Ge原子数为8×+4×+1=4，Hg原子位于棱上、面心，因此1个晶胞中含有Hg原子数为4×+6×=4，则该晶胞中粒子个数比Hg∶Ge∶Sb=4∶4∶8=1∶1∶2。
③1个晶胞的质量m= g，1个晶胞的体积V=(x×10-7 cm)2×(y×10-7 cm)=x2y×10-21 cm3，则X晶体的密度为×1021 g·cm-3。选项
离子晶体
共价晶体
分子晶体
A
NaOH
Ar
SO2
B
H2SO4
石墨
S
C
CH3COONa
水晶
D
Ba(OH)2
金刚石
玻璃
选项
表述1
表述2
A
在水中，NaCl的溶解度比I2的溶解度大
NaCl晶体中Cl-与Na+间的作用力大于碘晶体中分子间的作用力
B
通常条件下，CH4分子比PbH4分子稳定性强
Pb的原子半径比C的大，Pb与H之间的键能比C与H之间的键能小
C
在形成化合物时，同一主族元素的化合价相同
同一主族元素原子的最外层电子数相同
D
P4O10、C6H12O6溶于水后均不导电
P4O10、C6H12O6均属于共价化合物