测试卷01-2021-2022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．下列说法或有关化学用语的表述正确的是( )
A．在基态多电子原子中，p能级电子能量一定高于s能级电子能量
B．基态Fe原子的外围电子轨道表示式为
C．因O的电负性比N大，故O的第一电离能比N也大
D．根据原子核外电子排布的特点，Cu在元素周期表中位于s区
[答案] B
[解析]基态多电子原子中，2p能级电子的能量低于3s能级电子的能量，A项错误；由于氮原子的2p能级为半充满状态，结构稳定，所以第一电离能：N＞O，C项错误；Cu的核外价电子排布式为3d104s1，位于ds区，D项错误。
2．某化合物的分子式为AB2，A属于第ⅥA族元素，B属于第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.5和4.0，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是( )
A．AB2分子的空间结构为V形
B．A—B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2与H2O相比，AB2的熔、沸点比H2O的低
D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
[答案]B
[解析]根据A、B的电负性值，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2，由已知AB2分子的键角为103.3°可知OF2分子中键的极性不能抵消，为极性分子。
3．下列物质中分子的空间结构与H2O相同的是( )
A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl4
[答案]B
[解析]H2O的空间结构为V形，氧元素与硫元素位于同一主族，H2S与H2O的结构相似，H2S的空间结构也为V形。
4．下列分子中，杂化类型相同，空间结构也相同的是( )
A．H2O、SO2B．BeCl2、CO2
C．H2O、NH3D．NH3、HCHO
[答案]B
[解析]H2O中O原子的杂化轨道类型为sp3杂化，SO2中S原子的杂化轨道类型为sp2杂化，A项不符合题意；BeCl2与CO2的杂化轨道类型均为sp杂化，空间结构均为直线形，B项符合题意；H2O的空间结构为V形，NH3的空间结构为三角锥形，C项不符合题意；NH3的杂化轨道类型为sp3杂化，空间结构为三角锥形，HCHO的杂化轨道类型为sp2杂化，空间结构为平面三角形，D项不符合题意。
5．下列晶体分类中正确的一组是( )
[答案]C
[解析]A项中固态Ar为分子晶体；B项中H2SO4为分子晶体、石墨是混合晶体；D项中玻璃是非晶体。
6．某物质可溶于水、乙醇，熔点为209.5 ℃，其结构简式如图所示。下列说法正确的是( )
A．该物质为共价晶体
B．该物质分子中σ键和π键的个数比为5∶3
C．该物质分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
D．该物质分子中含有极性共价键
[答案]D
[解析]根据该物质的熔点和溶解性可判断出该物质是分子晶体，A项错误；该物质分子中σ键和π键的个数比为3∶1，B项错误；该物质分子中氢原子最外层未达到8电子稳定结构，C项错误。
7．下列关于共价晶体、分子晶体的叙述中，正确的是( )
A．在SiO2晶体中，1个硅原子和2个氧原子形成2个共价键
B．分子晶体中一定存在共价键
C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF
D．金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小环上有6个碳原子
[答案]D
[解析]在SiO2晶体中，1个硅原子和4个氧原子形成4个共价键，A不正确；部分分子晶体如稀有气体中不含有共价键，B不正确；虽然HI的相对分子质量大于HF，但是，由于HF分子之间可以形成氢键，所以HF的沸点高于HI，C不正确；金刚石为共价键三维骨架结构，晶体中的最小碳环上有6个碳原子，D正确。
8．下列说法中不正确的是( )
A．硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，说明分子极性：H2O>C2H5OH>CS2
B．CCl2F2无同分异构体，说明其中碳原子采取sp3杂化
C．H2CO3与H3PO4的非羟基氧原子数均为1，二者的酸性强度非常相近
D．由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子化合物
[答案]C
[解析]根据“相似相溶”规律，硫是非极性分子，则分子极性：H2O>C2H5OH>CS2，A正确；CCl2F2无同分异构体，说明其空间结构为四面体形，C原子与其他原子以单键相连，碳原子采取sp3杂化，B正确；碳酸属于弱酸，磷酸属于中强酸，它们的酸性强度不同，C错误；由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物是Na2O2，Na2O2是含有共价键的离子化合物，D正确。
9．如图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是( )
碘晶体晶胞
A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是共价晶体
D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
[答案]A
[解析]每个晶胞中有4个碘分子，B选项错误；C项，此晶体是分子晶体，错误；D项，碘原子间只存在非极性共价键，范德华力存在于分子与分子之间，错误。
10．“类推”是一种重要的学习方法，但有时会产生错误，下列类推得到的结论正确的是( )
A．第二周期元素简单氢化物的稳定性顺序是HF>H2O>NH3；则第三周期元素简单氢化物的稳定性顺序也是HCl>H2S>PH3
B．简单氢化物沸点顺序是GeH4>SiH4>CH4；则第ⅤA族元素的简单氢化物沸点顺序也是AsH3>PH3>NH3
C．根据对角线规则，元素Li和Mg的某些性质相似，则元素C和P的某些性质也相似
D．SOeq \\al(2－,4)和P4都为正四面体形，SOeq \\al(2－,4)中键角为109°28′，P4中键角也为109°28′
[答案]A
[解析]非金属性：Cl>S>P，非金属性越强其简单氢化物越稳定，故稳定性：HCl>H2S>PH3，A正确；氨分子间存在氢键，第ⅤA族元素的简单氢化物中氨气的沸点反常，组成与结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，故沸点：NH3>AsH3>PH3，B错误；元素周期表中，少数几种主族元素与右下方的主族元素的性质具有相似性，这种规律被称为“对角线规则”，但是，并不是所有的元素都遵循这种规律，C和P两元素的性质不相似，不符合对角线规则，C错误；SOeq \\al(2－,4)为正四面体形，键角为109°28′，而在白磷正四面体结构中每个磷原子形成3个共价键，键角为60°，D错误。
11．氮化钠(Na3N)熔融时能导电，与水作用产生NH3。下列对氮化钠晶体的描述错误的是( )
A．构成晶体的两种粒子的电子层结构相同
B．构成晶体的两种粒子半径不相等
C．与盐酸反应生成的盐的化学键类型相同
D．与盐酸反应生成的盐的晶体类型相同
[答案]C
[解析]A项，Na＋与N3－均有10个电子，所以两种粒子的电子层结构相同；B项，核外电子排布相同时，核电荷数越大，粒子半径越小，Na＋与N3－的电子层结构相同，Na＋的核电荷数大，所以Na＋的半径小于N3－的半径；C项，氮化钠(Na3N)与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，NaCl中只有离子键，NH4Cl中含有离子键、共价键和配位键，所以化学键类型不同；D项，氮化钠(Na3N)与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl，二者中均含有离子键，属于离子化合物，是离子晶体。
12．下表是元素周期表前五周期的一部分，X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号，其中J为0族元素。
下列说法正确的是( )
A．R原子的核外电子的轨道表示式为
B．Y2－与Na＋的半径大小关系为Y2－O>C。
(3)NH3分子间有氢键，故NH3的沸点高于CH4的沸点；NH3中N原子的价层电子对数是4，N原子的杂化轨道类型为sp3杂化，CH4分子的空间结构为正四面体形。
(4)O的电负性大于N，故H—O键中键合电子偏向于氧，使得水分子中的H原子更易与N原子形成氢键，故B正确。
(5)分子中的大π键可用符号Πeq \\al(n,m)表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，CO2分子中的大π键应表示为Πeq \\al(4,3)；二氧化碳的结构式是O===C===O，双键中有1个σ键和1个π键，故二氧化碳中σ键与π键的数目之比为1∶1。
(6)根据均摊法，1个晶胞中Cu原子数是12×eq \f(1,4)＝3，N原子数是8×eq \f(1,8)＝1，所以该晶胞的化学式是Cu3N，摩尔质量是3×64 g·ml－1＋14 g·ml－1＝206 g·ml－1,1个晶胞的质量是eq \f(206,NA) g，该晶胞的边长是a cm，则晶胞的体积是a3 cm3，密度为eq \f(206,NA·a3) g·cm－3。
[答案] (1)3d104s1
(2)N>O>C
(3)高于 NH3分子间形成氢键 sp3 正四面体形
(4)B
(5)Πeq \\al(4,3) 1∶1
(6)eq \f(206,NA·a3)
18．钒及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。
(1)基态钒原子的核外价层电子排布为__________。
(2)钒有＋2、＋3、＋4、＋5等几种化合价，这几种价态中，最稳定的是__________。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)。写出与VOeq \\al(3－,4)空间结构相同的一种阳离子：__________(填化学式)。
(4)钒(Ⅱ)的配离子有[V(CN)6]4－、[V(H2O)6]2＋等。
①对H2O与V2＋形成[V(H2O)6]2＋过程的描述不合理的是__________(填序号，下同)。
a．氧原子的杂化类型发生了变化
b．粒子的化学性质发生了改变
c．粒子中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变
d．H2O与V2＋之间通过范德华力相结合
②在[V(H2O)6]2＋中存在的化学键有__________。
a．金属键 b．配位键 c．σ键 d．π键 e．氢键
[解析] (1)钒是23号元素，基态钒原子的核外价层电子排布为3d34s2。
(2)根据钒原子的核外价层电子排布为3d34s2可知，＋5价的钒满足最外层8电子稳定结构，最稳定。
(3)VOeq \\al(3－,4)的价层电子对数为4＋eq \f(5＋3－4×2,2)＝4，无孤电子对，则其空间结构为正四面体形，与之具有相同结构的一种阳离子是NHeq \\al(＋,4)。
(4)①H2O中氧原子的杂化方式为sp3，[V(H2O)6]2＋中氧原子的杂化方式也为sp3，则氧原子的杂化类型没有改变，故a错误；H2O与V2＋形成[V(H2O)6]2＋，粒子的结构发生了变化，则化学性质发生改变，故b正确；水分子中的孤电子对与V2＋形成了配位键，使得水分子中氢氧键(H—O)的夹角发生了改变，故c正确；H2O与V2＋之间通过配位键相结合，配位键属于化学键，不属于分子间作用力，故d错误。②在[V(H2O)6]2＋中，H2O与V2＋间形成配位键，水分子中存在σ键，故选bc。
[答案] (1)3d34s2 (2)＋5 (3)NHeq \\al(＋,4)
(4)①ad ②bc
19．镓与第ⅤA族元素形成的化合物是重要的半导体材料，应用最广泛的是砷化镓(GaAs)，回答下列问题：
(1)基态Ga原子的核外电子排布式为__________，基态As原子核外有__________ 个未成对电子。
(2)镓失去电子的逐级电离能(kJ·ml－1)的数值依次为577、1 984.5、2 961.8和6 192，由此可推知镓的主要化合价为__________和＋3价。砷的电负性比镍__________(填“大”或“小”)。
(3)比较下列镓的卤化物的熔点和沸点，分析其变化规律及原因： _________________________________________________________________________________________；
GaF3的熔点超过1 000 ℃，可能的原因是____________。
(4)二水合草酸镓的结构如图所示，其中镓原子的配位数为__________；草酸根离子中碳原子的杂化方式为__________。
(5)砷化镓的熔点为1 238 ℃，立方晶胞结构如图所示，晶胞参数为a＝565 pm。该晶体的类型为__________，晶体的密度为__________g·cm－3(设NA为阿伏加德罗常数的值，列出算式即可)。
[解析] (1)Ga位于第四周期第ⅢA族，是31号元素，因此其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1；As位于第四周期第ⅤA族，其基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，核外有3个未成对电子。
(2)根据Ga的逐级电离能的数值，第一电离能与第二电离能、第三电离能与第四电离能相差较大，因此Ga元素主要化合价为＋1价和＋3价；元素的非金属性越强，电负性越大，As为非金属元素，Ni为金属元素，因此As的电负性比镍大。
(3)根据表格数值，GaCl3、GaBr3与GaI3的熔、沸点依次升高，因为它们均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强，故熔、沸点依次升高；GaF3的熔点比GaCl3、GaBr3、GaI3高很多，说明GaF3属于离子晶体。
(4)根据二水合草酸镓的结构可知，Ga的配位数为4；草酸根中C原子形成3个σ键，无孤电子对，因此C的杂化类型为sp2。
(5)由砷化镓晶胞结构可知，砷原子与镓原子以共价键相连接，且砷化镓的熔点高，故砷化镓属于共价晶体；Ga位于晶胞的顶点和面心，个数为8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＝4，As位于晶胞内部，原子个数为4，晶胞质量为eq \f(4×70＋75,NA)g，晶胞的体积为(565×10－10)3 cm3，则晶体的密度为eq \f(4×70＋75,NA×565×10－103) g·cm－3。
[答案] (1)[Ar]3d104s24p1(或1s22s22p63s23p63d104s24p1) 3
(2)＋1价 大
(3)GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高；它们均为分子晶体，结构相似，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强 GaF3为离子晶体
(4)4 sp2
(5)共价晶体 eq \f(4×70＋75,NA×565×10－103)
20．已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1∶1型氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。M有显著的“压电性能”，应用于超声波的发生装置。经X­射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体(如图所示)，边长为4.03×10－10 m，顶点位置为Z4＋所占，体心位置为Ba2＋所占，所有棱心位置为O2－所占。
(1)Y在周期表中位于_______________________________________；
Z4＋的核外电子排布式为___________________________________。
(2)X的该种氢化物分子的空间结构为________，这种氢化物的熔点应该________(填“高于”或“低于”)X与Y形成的化合物的熔点。
(3)①制备M的化学方程式是________________________________；
②在M晶体中，若将Z4＋置于立方体的体心，Ba2＋置于立方体的顶点，则O2－处于立方体的________；
③在M晶体中，Z4＋的氧配位数为________；
④已知O2－半径为1.40×10－10 m，则Z4＋半径为___________________m。
[解析] 由X的一种1∶1型氢化物分子中既有σ键又有π键，可得氢化物中既有单键又有双键，X应是碳。氢化物是乙炔，分子中碳原子采用sp杂化。次外层有2个未成对电子的价电子排布式为3d24s2或3d84s2，又由于Z的核电荷数小于28，则只有3d24s2符合题意，Z是钛。(1)根据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48，可得Y的核电荷数等于20，为Ca，位于第四周期ⅡA族。(2)C2H2的分子的空间结构为直线形，X与Y形成的化合物CaC2是离子化合物，其熔点高于C2H2。(3)M中Ba2＋、Ti4＋、O2－的个数比为1∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(8×\f(1,8)))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(12×\f(1,4)))＝1∶1∶3，M的化学式为BaTiO3。若Ti4＋位于体心，即位于由8个Ba2＋所构成的立方体的体心，则O2－将位于6个面的面心(符合1∶1∶3的个数比)。每个Ti4＋的上、下、左、右、前、后共有6个紧邻且等距离的O2－，故其氧配位数为6。晶胞边长等于O2－和Ti4＋半径之和的2倍，所以r(Ti4＋)＝eq \f(1,2)×(4.03×10－10 m－2×1.40×10－10 m)＝6.15×10－11 m。
[答案] (1)第四周期ⅡA族 1s22s22p63s23p6
(2)直线形 低于
(3)①TiO2＋BaCO3eq \(=====,\s\up10(高温))BaTiO3＋CO2↑ ②面心 ③6 ④6.15×10－11
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
X
Y
Z
R
W
J
镓的卤化物
GaCl3
GaBr3
GaI3
熔点/℃
77.75
122.3
211.5
沸点/℃
201.2
279
346