期末综合复习练习
2022——2023学年高中化学人教版(2019)选择性必修2
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列叙述中,不正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次增强
B.臭氧是空间结构为V形的极性分子,在水中的溶解度大于氧气
C.硝酸根离子中所有原子都在一个平面上
D.CH3CH(OH)COOH为手性分子
2.下列表示钠原子的式子中能反映能级差别和电子自旋状态的是
A. B.
C.1s22s22p63s1 D.
3.具有反萤石结构,晶胞结构如图所示,其晶胞参数为0.635nm。下列叙述错误的是( )
A.的配位数为8
B.紧邻的两个原子的距离为nm
C.紧邻的两个原子间的距离为nm
D.的密度计算式为
4.解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与化学键强弱无关的变化规律是
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D.Li、Na、K、Rb 的熔点逐渐降低
5.共价键、离子键和范德华力都是微观粒子之间的不同作用力,下列物质:
①Na2O2;②SiO2;③石墨;④金刚石;⑤CaH2;⑥白磷,其中含有两种结合力的组合是( )
A.①③⑤⑥ B.①③⑥ C.②④⑥ D.①②③⑥
6.下列有关说法正确的是
A.水合铜离子的球棍模型,1个水合铜离子有2个配位键
B.冰晶胞示意图,类似金刚石晶胞,冰晶胞内水分子间以共价键结合
C.H原子的电子云图,由图可见H原子核外靠近核运动的电子多
D.K与氧形成的某化合物晶胞,其中黑球为K+,由图可知该晶体化学式为KO2
7.最近,科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构。下列对该晶体的叙述错误的是( )
A.该物质的化学式为CO4
B.该晶体的熔、沸点高,硬度大
C.该晶体中C原子与C-O化学键数目之比为1:4
D.该晶体的空间最小环由12个原子构成
8.有下列离子晶体空间结构示意图:为阳离子,为阴离子。以M代表阳离子,N代表阴离子,化学式为MN2的晶体结构为( )
A. B. C. D.
9.科研人员利用作催化剂,在光照条件下实现了和合成,该反应历程示意图如图。
下列说法不正确的是
A.过程I中表面上进行的吸附与转化
B.过程Ⅱ中存在极性键的断裂与形成
C.过程Ⅴ中生成时吸收能量
D.总反应的化学方程式是
10.价层电子对互斥理论(VSEPR)是关于分子几何构型的经验规律,该理论认为,分子的稳定结构应使中心原子价层电子对之间的斥力最小,且不同价层电子对之间排斥力相对大小满足:孤对电子-孤对电子>孤对电子-键对电子>键对电子-键对电子。如H2O分子中∠H-O-H≈104.5°,下列推断不合理的是
A.NH3分子中∠H-N-H<109.5°
B.H2O键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H
C.已知P4分子为正四面体,P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O
D.[Zn(NH3)6]2+离子中∠H-N-H小于NH3分子中∠H-N-H
11.下列有关性质的比较中,正确的是
A.键的极性:N-HB.第一电离能:NaC.硬度:白磷>冰>二氧化硅
D.熔点:>
12.铜和氧形成的一种离子化合物晶胞、C60晶胞和C60分子如图所示,下列说法中错误的是
A.铜和氧形成的离子化合物,该化合物中铜元素的化合价为+1
B.在C60晶胞中含有14个C60分子
C.C60与F2在一定条件下,发生加成反应生成C60F60
D.1 mol C60分子中,含有的σ键数目约为
13.现有四种晶体,其微粒排列方式如图所示,其中化学式正确的是
A. B.
C. D.
14.镧系合金是稀土系储氢合金的典型代表,由荷兰菲利浦实验室首先研制出来,它的最大优点是容易活化.其晶胞结构如图所示:
则它的化学式为
A. B. C. D.
二、多选题
15.第VA族元素的原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子,其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时,分子结构如图所示,下列关于RCl5分子的说法中正确的是
A.每个原子都达到8电子稳定结构
B.键角(Cl-R-Cl)有90°、120°、180°三种
C.RCl5受热后会解分生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D.分子中5个R-Cl键键能均不相同
三、填空题
16.下列各图为几种晶体或晶胞的结构示意图。
请回答下列问题:
(1)这些晶体中,粒子之间以共价键结合形成的晶体是______。
(2)冰、金刚石、、、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为______。
(3)晶胞与晶胞结构相同,晶体的硬度______ (填“大于”或“小于”)晶体的硬度,原因是______。
(4)每个晶胞中实际占有______个原子,晶体中每个周围距离最近且相等的有______个。
(5)冰的熔点远高于干冰的重要原因是______。
17.按要求作答
(1)钴位于元素周期表的第__族,其基态原子中未成对电子个数为__。
(2)[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为__,所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是__。
(3)尿素[CO(NH2)2]分子中σ键与π键的数目之比为__。
(4)硒、硅均能与氢气化合形成气态氢化物,若“Si-H”中共用电子对偏向氢,氢气与硒反应时,硒单质做氧化剂,则硒与硅的电负性大小为Se__Si(填“>”或“<”)
(5)与Si同周期部分元素的逐级电离能如图所示,其中a、b和c分别代表__。
A.a为I1、b为I2、c为I3 B.a为I2、b为I3、c为I1
C.a为I3、b为I2、c为I1 D.a为I1、b为I3、c为I2
四、结构与性质
18.钛镍形状记忆合金(TiNi)被广泛用于人造卫星和宇宙飞船的天线,在临床医疗领域内也具有广泛的应用。回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的电子排布式:_________,Ni在元素周期表中的位置是_________。
(2)钛镍合金能溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,二者阴离子的立体构型为______,中心原子的轨道杂化类型是_______。
(3)与钛同周期的另一种元素钴(Co)可形成分子式均为Co(NH3)5BrSO4的两种配合物,其中一种化学式为[Co(NH3)5Br]SO4,往其溶液中加BaCl2溶液时,现象是____________;往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时,无明显现象,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,则第二种配合物的化学式为_______________。
19.、、、为原子序数依次增大的四种元素,和具有相同的电子构型;、为同周期元素,核外电子总数是最外层电子数的3倍;元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是_______(填元素符号),其中原子的核外电子排布式为_________。
(2)单质有两种同素异形体,其中沸点高的是______(填分子式),原因是_____________;和的氢化物所属的晶体类型分别为__________和__________。
(3)和反应可生成组成比为1:3的化合物,的立体构型为________,中心原子的杂化轨道类型为______________。
(4)化合物的立体构型为_________,中心原子的价层电子对数为_______,单质与湿润的反应可制备,其化学方程式为______________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【详解】A.同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,非金属性:F>Cl>Br>I,故HF、HCl、HBr、HI的稳定性依次减弱,故A符合题意;
B.臭氧是空间结构为V形的极性分子,氧气是非极性分子,水是极性分子,根据相似相溶原理可知,臭氧在水中的溶解度大于氧气,故B不符合题意;
C.硝酸根离子中,中心原子是氮,孤电子对数为:(5+1-2×3)=0,价层电子对数为3对,空间构型为平面三角形,所有原子都在一个平面上,故C不符合题意;
D.碳原子连接四个不同的原子或原子团时,该碳原子为手性碳原子,CH3CH(OH)COOH中的第二个碳原子为手性碳原子,手性分子是指与其镜像不相同不能互相重合的具有一定构型或构象的分子,CH3CH(OH)COOH为含有一个手性碳原子的分子,属于手性分子,故D不符合题意;
答案选A。
2.D
【详解】A.原子结构示意图中只有电子层,没有电子亚层,且不能看出电子自旋状态,故A错误;
B.23Na中只能知道Na的质量数为23,从而确定中子数为23-11=12,不能反映能级差别和电子自旋状态,故B错误;
C.电子排布式中含有电子层和电子亚层,能看出电子的能级差别,但是不能看出电子自旋状态,故C错误;
D.电子排布图中包含了电子层和电子亚层,小方块表示了能级差别,方块中的箭头表示电子自旋状态,故D正确。
故选:D。
3.D
【分析】大球表示镁原子,小球表示硅原子,该晶胞中含大球表示的原子数为8,小球表示的原子数为:。
【详解】A.一个硅原子周围距离最近且相等的镁原子有8个,硅原子的配位数为8,故A正确;
B.紧邻的两个镁原子的距离是晶胞参数的一半,该距离为nm,故B正确;
C.紧邻的两个硅原子间的距离是面对角线的一半,该距离为nm,故C正确;
D.该晶胞含有4mol,总质量为:,该晶体的密度为,故D错误;
答案选D。
4.C
【详解】A、HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,是因为氢原子和卤素原子间共价键的键能依次减小的缘故,与共价键的强弱有关,选项A不选;
B、NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低,是因为钠离子和卤素离子间的晶格能依次减弱的缘故,与离子键的强弱有关,选项B不选;
C、F2、Cl2、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高,是因为卤素单质分子间作用力依次增大,与化学键的强弱无关,选项C选;
D、碱金属元素从上到下,原子半径逐渐增大,金属键逐渐减小,金属单质的熔点逐渐降低,则熔点:Li>Na>K>Rb,与金属键的强弱有关,选项D不选;
答案选C。
5.B
【详解】①Na2O2中存在离子键共价键;
②SiO2中只存在共价键;
③石墨中存在共价键和分子间作用力;
④金刚石中只存在共价键;
⑤CaH2中只存在离子键;
⑥白磷中存在共价键和分子间作用力;含有两种结合力的是①③⑥;
答案选B
6.D
【详解】A. 水合铜离子的球棍模型,1个水合铜离子有4个配位键,A错误;
B. 冰晶胞内水分子间主要以氢键结合,分子间没有形成共价键,B错误;
C. H原子的电子云图,由图可见H原子核外靠近核运动的电子出现的机率大,C错误;
D. K与氧形成的某化合物晶胞,其中黑球为K+,由图可知K的个数=8+6=4,过氧根离子=12+1=4,该晶体化学式为KO2,D正确;
答案为D
7.A
【详解】A.晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合,每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳氧原子个数比=1:2,则其化学式为:CO2,故A错误;
B.该化合物晶体属于原子晶体,所以其熔沸点高,硬度大,故B正确;
C.该晶体中,每个碳原子含有4个C-O共价键,所以C原子与C-0化学键数目之比为1:4,故C正确;
D.该晶体的空间最小环由6个碳原子和6个氧原子构成,共计是12个原子,故D正确;
故答案选A。
8.B
【详解】A.阳离子位于顶点和面心,晶胞中总共含有阳离子M的数目为8×+6×=4,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子N的数目为1,则阳离子和阴离子的比值为4:1,化学式为M4N,故A不选;
B.有4个阳离子位于顶点,晶胞中平均含有阳离子M的数目为4×=,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子N的数目为1,则阳离子和阴离子的比值为:1=1:2,化学式为MN2,故B选;
C.有3个阳离子位于顶点,晶胞中平均含有阳离子M的数目为3×=,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子N的数目为1,则阳离子和阴离子的比值为:1=3:8,化学式为M3N8,故C不选;
D.有8个阳离子位于顶点,晶胞中平均含有阳离子M的数目为8×=1,1个阴离子位于体心,为晶胞所独有,故晶胞中含有的阴离子N的数目为1,则阳离子和阴离子的比值为1:1,化学式为MN,故D不选;
故答案选B。
9.C
【详解】A.过程I中在表面吸附,且和转化为,A正确;
B.过程Ⅱ中涉及键的断裂与键和键的形成,且键、键、键均为极性键,B正确;
C.过程V中生成时,是与形成存在键形成的过程则该过程,放出能量,C错误;
D.该反应总过程是和在作催化剂、光照条件下合成,总反应方程式为,D正确。
故选:C。
10.D
【详解】A.NH3分子中N原子的最外层有1对孤对电子,而中N原子最外层没有孤对电子,所以∠H-N-H<109.5°,A合理;
B.因为H2O中O原子的最外层有2对孤对电子,而H3O+中O原子最外层只有1对孤对电子,所以键角∠H-O-H小于H3O+键角∠H-O-H,B合理;
C.已知P4O6和P4O10的结构式分别为和,前者P原子的最外层有1对孤对电子,所以P4O6中的∠O-P-O小于P4O10中的∠O-P-O,C合理;
D.[Zn(NH3)6]2+离子中N原子的最外层孤对电子形成了配位键,对N-H键不再产生排斥作用,所以∠H-N-H大于NH3分子中∠H-N-H,D不合理;
故选D。
11.A
【详解】A.非金属性强到弱的是N<O<F,与氢元素形成共价键时,极性由小到大分别是N-H<H-O<H-F,故A正确;
B.同周期元素从左到右,第一电离能逐渐增大,但Mg的最外层为全充满状态,电子能量最低,第一电离能:Mg>Al>Na,故B错误;
C.白磷、冰均为分子晶体,二氧化硅为原子晶体,原子晶体的硬度大,则硬度:二氧化硅>白磷>冰,故C错误;
D.邻位的形成了分子内氢键,熔沸点比形成分子间氢键的对位取代物更低,所以熔点 <,故D错误。
12.B
【详解】A.在该离子化合物中含有Cu原子个数是4,含有O原子个数为:1+8×=2,n(Cu):n(O)=4:2=2:1,则该化合物化学式是Cu2O,根据化合物中元素化合价代数和为0,O为-2价,则Cu为+1价,A正确;
B.在C60晶胞中含有C60分子数目是:8×+6×=4个,B错误;
C.在C60中含有30个共价键,则C60与F2在一定条件下,发生加成反应生成C60F60,C正确;
D.在C60分子中,每个C原子与相邻C原子形成3个σ键,则在1个C60分子中含有σ键数目是个,故在1 mol C60分子中,含有的σ键数目约为,D正确;
故合理选项是B。
13.C
【详解】A. A位于体心,数目为1,B位于顶点,数目为,微粒数目比为,即化学式为AB,A错误;
B. E和F分别位于晶胞的顶点位置,各为,即晶胞中两种微粒数目相等,化学式为EF,B错误;
C. X位于体心,数目为1,Y位于面心,数目为,Z位于顶点,数目为,微粒数目比为,化学式为,C正确;
D. A位于顶点和面心,数目为,B位于棱心和体心,数目为,微粒数目比为,化学式为AB,D错误;
故选C。
14.D
【详解】根据晶胞结构图可知,面上的原子为2个晶胞所共有,顶角上的原子为6个晶胞所共有,内部的原子为整个晶胞所有,所以晶胞中原子个数为,原子个数为,则镧系合金的化学式为,故选D。
15.BC
【详解】A.R为第VA族元素,该原子最外层有5个电子,据图可知RCl5中R原子与每个Cl原子共用一对电子,所以R原子的最外层有5+5=10个电子,故A错误;
B.根据图知,bde构成的三角锥形为正三角形,c点位于该正三角形的中心上,acf三点共直线,线段ac与bc、cd、ce都垂直,所以∠acb=∠acd=∠ace=90°,∠bcd=∠dce=∠dce=120°、∠acf=180°,故B正确;
C.RCl5RCl3+Cl2↑,则RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3,故C正确;
D.键长越短,键能越大,据图可知键长不是都相同,所以键能也不是都相同,故D错误;
综上所述答案为BC。
16. 金刚石晶体 金刚石冰干冰 小于 在,晶体中,离子半径,且晶体中离子所带电荷数大于晶体中离子所带电荷数 4 8 分子之间存在氢键
【详解】(1)冰、干冰晶体属于分子晶体,分子之间以分子间作用力结合;金刚石属于共价晶体,原子之间以共价键结合;属于金属晶体,金属阳离子与自由电子之间以金属键结合;、属于离子晶体,离子之间以离子键结合;故这些晶体中粒子之间以共价键结合形成的晶体是金刚石晶体;
(2)一般情况下,微粒间的作用力:共价晶体离子晶体分子晶体。在上述物质中,金刚石属于共价晶体,熔点最高;、属于离子晶体,熔点比金刚石的低,由于离子半径,离子半径越小,离子所带电荷越多,离子键越强,断裂消耗的能量就越大,物质的熔点就越高,所以熔点;冰、干冰都属于分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,由于分子之间存在氢键,分子之间只存在分子间作用力,所以熔点冰干冰;故上述五种物质中熔点由高到低的顺序为金刚石冰干冰;
(3)在、晶体中,离子半径,且晶体中离子所带电荷数大于晶体中离子所带电荷数,所以NaCl晶体的硬度小于MgO晶体的硬度;
(4)每个晶胞中含有的原子个数为;晶胞中,周围距离最近且相等的构成正八面体形结构,所以每个周围距离最近且相等的有8个;
(5)冰、干冰都是分子晶体,分子之间以分子间作用力结合,由于冰中水分子间形成了氢键,使冰的熔点远高于干冰的熔点。
17. VIII 3 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 O>N>C>H 7:1 > B
【分析】(1)钴为27号元素,位于第四周期VIII族,其价电子排布式为3d74s2;
(2)Fe的价电子排布式为3d64s2,则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5;所含非金属元素为H、C、N、O;
(3)尿素[CO(NH2)2]的结构简式为;
(4)“Si-H”中共用电子对偏向氢,则Si为正价,氢气与硒反应时,硒单质做氧化剂,则硒化合价降低,为负价,则硒的电负性大于硅的;
(5)图象a,Na的电离能最大,此时的含Na元素的微粒处于稳定结构,则为第二电离能;图象b中含Mg微粒的电离能最大,则含Mg微粒处于稳定结构,为第三电离能;图象c与第一电离能相同,则为第一电离能。
【详解】(1)钴为27号元素,位于第四周期VIII族,其价电子排布式为3d74s2,未成对电子个数为3;
(2)Fe的价电子排布式为3d64s2,则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;所含非金属元素为H、C、N、O,电负性由大到小的顺序是O>N>C>H;
(3)尿素[CO(NH2)2]的结构简式为,含有7条σ键,1条π键,比值为7:1;
(4)“Si-H”中共用电子对偏向氢,则Si为正价,氢气与硒反应时,硒单质做氧化剂,则硒化合价降低,为负价,则硒的电负性大于硅的;
(5)图象a,Na的电离能最大,此时的含Na元素的微粒处于稳定结构,则为第二电离能;图象b中含Mg微粒的电离能最大,则含Mg微粒处于稳定结构,为第三电离能;图象c与第一电离能相同,则为第一电离能,答案为B。
18. 1s22s22p63s23d24s2或[Ar] 3d24s2 第4周期第VIII族 正四面体 sp3 产生白色沉淀 [Co (NH3)5SO4]Br
【分析】(1)根据构造原理,由原子序数即可写出基态原子的电子排布式;
(2)根据价层电子数及中心原子进行判断;
(3)络合物由内界和外界组成,络合物溶于水发生电离生成内界离子(络离子)和外界离子,与BaCl2或AgNO3溶液反应的离子肯定为外界离子,由此可判断络合物的组成。
【详解】(1)基态Ti原子的电子排布式为1s22s22p63s23d24s2或[Ar] 3d24s2。Ni的原子序数为28,在元素周期表中的位置是第4周期第VIII族;
(2) SO42-的中心原子S的价层电子对数n==4,所以中心原子的轨道杂化类型是sp3,S原子与4个O原子形成4个σ键,所以SO42-立体构型为正四面体;
(3)由[Co(NH3)5Br]SO4可知,硫酸根离子为配合物的外界,在水溶液中以离子形式存在,所以会与钡离子结合成白色沉淀。加入BaCl2溶液时,无明显现象,说明硫酸根离子在内界,若加入AgNO3溶液时,产生淡黄色沉淀,说明溴离子在外界,因此另一配合物的化学式为[Co (NH3)5SO4]Br。
【点睛】本题考查了电子排布式的书写、等电子体原理、杂化类型的判断、配合物的组成及性质、晶体类型的判断及晶体结构等知识,是物质结构和性质的核心,应熟练掌握。本题易错点是没注意题目要求,如基态原子的电子排布式写成了价电子排布式。
19. O 1s22s22p63s23p3,或 [Ne]3s23p3 O3 O3相对分子质量较大,范德华力大 分子晶体 离子晶体 三角锥形 sp3 V形 4 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)
【详解】C核外电子总数是最外层电子数的3倍,C为P元素,C、D为同周期元素,则为第三周期元素,D元素最外层有一个未成对电子,D为Cl元素,A2﹣和B+具有相同的电子构型,结合原子序数关系可知A为O元素,B为Na元素。
(1)四种元素分别为O、Na、P、Cl,电负性最大的为O元素,C为P元素,核外电子排布为1s22s22p63s23p3,或 [Ne]3s23p3;
(2)A为O元素,有O2、O3两种同素异形体,二者对应的晶体都是分子晶体,因为O3相对分子质量较大,所以范德华力较大,沸点较高;A的氢化物为水,是分子晶体,B的氢化物为NaH;
(3)C和D反应可生成组成比为1∶3的化合物为PCl3,P形成3个δ键,孤电子对数为=1,则为sp3杂化,立体构型为三角锥形;
(4)化合物D2A为Cl2O,O为中心原子,形成2个δ键,孤电子对数为=2,则中心原子的价层电子对数为4,立体构型为V形,氯气与湿润的Na2CO3反应可制备Cl2O,反应的方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)。
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