2024苏教版高中化学选择性必修2同步练习题（含解析）--全书综合测评

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2024苏教版高中化学选择性必修2同步
全书综合测评
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　C 12　N 14　O 16　Ca 40　Fe 56
Co 59　As 75　Ba 137
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45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.水(H2O)是一种非常重要的资源,下面关于水的结构和性质的描述正确的是(　　)
A.水的空间构型为四面体形
B.水分子较稳定,是因为水分子间存在氢键
C.水形成冰以后密度增大
D.水分子中的氧原子采用sp3杂化
2.用NaCN溶液浸取矿粉中金的反应为4Au+2H2O+8NaCN+O2 4Na[Au(CN)2]+4NaOH。下列说法正确的是(　　)
A.Au在元素周期表中位于d区
B.NaCN中含有离子键和共价键
C.1 mol[Au(CN)2]-中含有2 mol σ键
D.NaOH的电子式为
3.下列有关说法正确的是(　　)
A.C的空间构型为三角锥形
B.SO2与SO3中硫原子的轨道杂化类型均是sp2
C.SO2的键角比SO3的大
D.1 mol[Cu(H2O)4]2+中含有8 mol σ键
4.下列有关砷元素及其化合物的说法正确的是(　　)
A.基态As的电子排布式为[Ar]4s24p3
B.灰砷、黑砷和黄砷是砷的同素异形体
C.AsH3在同族简单氢化物中沸点最高
D.第一电离能:I1(Ge)5.元素周期表中锑元素的某些信息如图,下列说法不正确的是(　　)
A.锑原子最外层有5个能量相同的电子
B.锑元素的相对原子质量是121.8
C.基态锑原子5p能级中5px、5py、5pz轨道上各有一个电子
D.锑原子s轨道的形状是球形,p轨道的形状是纺锤形
6.下列说法不正确的是(　　)
A.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
B.在一定条件下将分子晶体的CO2转变为共价晶体的CO2的变化是化学变化
C.Mg的两种激发态原子[Ne]3s13p1和[Ne]3p2,前者失去第二个电子所需能量更多
D.将1 mol配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O加入含3 mol AgNO3的溶液中,将生成3 mol AgCl
7.下列有关说法错误的是(　　)
A.[Zn(NH3)4]2+的球棍模型如图1所示,1个[Zn(NH3)4]2+中有4个配位键
B.CaF2晶体的晶胞如图2所示,Ca2+的配位数与F-的配位数之比为1∶2
C.氢原子的电子云图如图3所示,小黑点越密,表明1s电子在原子核外该处出现的概率越大
D.金属Cu中铜原子的堆积模型如图4所示,该金属晶体为面心立方堆积
8.美国科学家合成了含有的盐类,含有该离子的盐是高能爆炸物质,该离子的结构呈“V”形,如图所示。以下有关该离子的说法中不正确的是　　(　　)
A.每个中含有35个质子和34个电子
B.该离子中有配位键
C.1个该离子中含有4个π键
D.1个该离子有6个σ键
9.下列关于粒子结构的描述不正确的是(　　)
A.H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子,且H2S分子的键角较小
B.HS-和HCl均是含极性键的18电子微粒
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体形的非极性分子
D.1 mol O中含中子、质子、电子各10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)个
10.FeCl3沸点为316 ℃,常用于蚀刻电路板。硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]常用于治疗缺铁性贫血,向硫酸亚铁铵溶液中加入几滴碘水,振荡后再向其中滴加几滴KSCN溶液,溶液呈血红色,该血红色物质为[Fe(SCN)n(H2O)6-n](3-n)+(n≤6)。下列说法不正确的是(　　)
A.1 mol SCN-中含有σ键的数目为4 mol
B.FeCl3为分子晶体
C.N与S具有相似的空间构型
D.[Fe(SCN)n(H2O)6-n](3-n)+中心离子的配位数为6
11.某电池材料的结构如图,M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素,Y元素原子的价电子数是W的两倍。下列说法正确的是(　　)
A.氢化物沸点:X>Y
B.第一电离能:MC.该物质中的X原子采用sp2杂化
D.该材料的阴离子中不存在配位键
12.CdSnAs2是一种高迁移率的新型热电材料,下列有关该材料所涉及元素及其同族元素相关化合物的论述正确的是(　　)
A.电负性:N>P>As,键角由大到小的顺序为NH3>PH3>AsH3
B.Cd为48号元素,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2
C.Sn位于第五周期第ⅣA族,其外围电子排布式为4d105s25p2
D.As位于元素周期表第五周期
13.锂金属电池的电解液在很大程度上制约着锂电池的发展,某种商业化锂电池的电解质的结构如图所示。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大,X、Y、Z三种元素的核外电子总数满足X+Y=Z,常温下0.1 mol·L-1 XW的水溶液呈酸性且pH>1。下列说法错误的是(　　)
A.基态W原子的价层电子的轨道表示式为
B.Z的氢化物的沸点一定低于M的氢化物的沸点
C.可以用XW的水溶液溶蚀玻璃生产磨砂玻璃
D.YW3分子是非极性分子
14.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(　　)
A.HCl分子中的共价键是s-p σ键
B.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
C.CH3—CH3、CH2 CH2、中σ键都是C—H键
D.下图表示石墨的层状结构,24 g石墨中含有NA个六元环
15.最近合成的一种铁基超导材料CaxFeyAsz在低温高压下能显示出独特的性质,其晶胞结构如图所示。已知:底面边长为a nm,高为b nm,1号原子距底面b nm。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是(　　)
A.该晶胞中含有4个As原子　　　B.1号原子的坐标为(,,)
C.距2号原子最近的As有4个　　　D.该晶体的密度为 g·cm-3
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(8分)废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值,其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。回答下列问题:
(1)与Cu位于同一周期的元素的基态原子中与其未成对电子数相同的元素还有　　　　　　(写元素名称)。
(2)Ga、In与Al同主族,写出基态Ga原子的电子排布式:　。
(3)Ga、Se与As同周期,推测这三种元素第一电离能由大到小的顺序:　　　　　　(用元素符号表示),推测的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)CIGS含有的四种元素中电负性最强的是　　　(用元素符号表示),Cu的化合价为　　　　。
17.(12分)现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息回答问题:
A 元素原子半径在周期表中最小,也是宇宙中最丰富的元素
B 元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1
C 元素的第一至第四电离能分别是I1=738 kJ·mol-1、I2=1 451 kJ·mol-1、I3=7 733 kJ·mol-1、I4=10 540 kJ·mol-1
D 原子核外所有p轨道全满或半满
E 元素的主族序数与周期序数的差为4,原子半径在同周期中最小
F 是前四周期中电负性最小的元素
G 在周期表的第七列
(1)A的元素符号为　　　,D的元素名称为　　　。
(2)基态B原子中能量最高的电子所在的原子轨道的电子云在空间有　　　个伸展方向,原子轨道呈　　　形。
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子轨道表示式为。该同学所写的轨道表示式违反了　　　　　　　　　　。
(4)E元素原子核外有　　　种运动状态不同的电子。
(5)G位于第　　　族,　　　区,外围电子排布式为　　　　　　。
(6)检验F元素的方法是　　　　　　,请用原子结构的知识解释原因:　
　。
18.(10分)在稀土开采技术方面,我国遥遥领先。我国科学家最早研究的是稀土—钴化合物的结构。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的核外未成对电子数为　　　　。
(2)一种钴的配合物乙二胺四乙酸合钴的结构如图所示,碳原子的杂化类型有　　　　。
(3)纳米结构氧化钴可在室温下将甲醛(HCHO)完全催化氧化,已知甲醛中各原子均满足稳定结构,甲醛分子属于　　　　(填“极性”或“非极性”)分子,其VSEPR模型为　　　　　　　。
(4)橙红色晶体羰基钴的熔点为52 ℃,分子式为Co2(CO)8,是一种重要的无机金属配合物,可溶于多数有机溶剂。该晶体属于　　　　晶体。配体CO中与Co形成配位键的原子是C而非O,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
19.(12分) 废锂电池回收是对“城市矿产”的资源化利用,可促进新能源产业闭环。处理钴酸锂(LiCoO2)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)废电池材料,可回收Li、Fe、Co金属。
(1)Fe2+的未成对电子数为　　　。
(2)P的空间构型为　　　　　　　,中心原子的轨道杂化类型是　　　　。
(3)下列状态的Li(微粒处于气态)中,失去一个电子所需能量最大的是　　　。

(4)一种含Co阳离子[Co(H2NCH2CH2NH2)2Cl2]+的结构如图所示,该阳离子中Co3+的配位数是　　　,配体中提供孤电子对的有　　　。乙二胺(H2NCH2CH2NH2)与正丁烷相对分子质量接近,但常温常压下正丁烷为气体,而乙二胺为液体,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
20.(13分)山东大学晶体材料研究所对新型硼酸盐晶体进行深入研究,发现掺钇(Y)的激光晶体可以产生高功率的激光输出,具有潜在的应用价值。对M3Re2(BO3)4(M=Ca、Sr、Ba,Re=Y、La、Gd)系列掺钇激光晶体的性质和应用的研究是当今科学家研究的热点。回答下列问题:
(1)Sr3Y2(BO3)4是掺钇激光晶体中常见的一种。已知Y位于第五周期第ⅢB族,则基态Y原子的外围电子排布式为　　　　　　。
(2)CaCN2俗称石灰氮,可由CaC2(离子化合物)与N2等反应制得。CaC2中σ键和π键的数目之比为　　　　,CaCN2中各原子最外层均达到8电子稳定结构,则CaCN2的电子式为　　　　　　　　　　。
(3)硼酸[B(OH)3]是一种白色晶体,具有与石墨相似的层状结构,其结构如图所示。
①硼酸分子中硼原子的轨道杂化类型是　　　　;硼酸常温下呈固态,熔、沸点偏高的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②硼酸与NaOH反应能生成Na[B(OH)4],则[B(OH)4]-的空间构型为　　　　　　　(不考虑氢原子的位置)。
(4)钡晶体的晶胞结构如图所示,若晶胞参数为a pm,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为　　　　　 g·cm-3(用含a、NA的代数式表示,列出计算式即可)。
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1.D 2.B 3.B 4.B 5.A 6.D 7.B 8.D
9.C 10.A 11.C 12.A 13.B 14.C 15.C
1.D　水分子的空间构型是V形,A错误;分子的稳定性与共价键的强弱有关,与氢键无关,B错误;水结成冰,密度变小,C错误;水分子中O原子的价电子对数=×(6+2×1)=4,采用sp3杂化,D正确。
2.B　Au与Cu在同一副族,在元素周期表中位于ds区,A错误;NaCN中Na+与CN-间形成离子键,CN-中C和N之间形成共价键,B正确;[Au(CN)2]-中1个CN-内含有1个σ键,Au+与CN-间形成的配位键也是σ键,故1 mol [Au(CN)2]-中含有4 mol σ键,C错误;NaOH的电子式为,D错误。
3.B　C的中心原子C的价电子对数为=3,C采用sp2杂化,C的空间构型是平面三角形,A错误;SO2与SO3中硫原子的价电子对数均为3,轨道杂化类型均是sp2,B正确;SO2的S原子上孤电子对对硫氧键的排斥力较大,SO2中硫氧键间的夹角小于120°,SO3中硫氧键间的夹角为120°,故SO2的键角比SO3的小,C错误;1 mol [Cu(H2O)4]2+中含有(4×2+4)mol=12 mol σ键,D错误。
4.B　基态As的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,A错误;灰砷、黑砷和黄砷都是砷的不同单质,它们互为同素异形体,B正确;NH3分子间存在氢键,其沸点高于AsH3,C错误;As原子4p轨道为半充满状态,其第一电离能比同周期相邻元素高,即I1(Ge)5.A　5s能级的2个电子与5p能级的3个电子具有的能量不同,A错误;由题图可知,锑元素的相对原子质量是121.8,B正确;根据洪特规则可知,电子排布在同一能级的不同轨道时,总是首先单独占一个轨道,而且自旋状态相同,故基态锑原子5p轨道中5px、5py、5pz轨道上各有一个电子,C正确;s轨道呈球形,p轨道呈纺锤形,D正确。
6.D　臭氧是极性分子,氧气是非极性分子,根据相似相溶规则,知臭氧在水中的溶解度大于氧气,A正确;分子晶体的CO2和共价晶体的CO2结构不同,是不同物质,将分子晶体的 CO2转变为共价晶体的 CO2的变化是化学变化,B正确;[Ne]3s13p1失去的第二个电子是3s电子,[Ne]3p2失去的第二个电子是3p电子,3p上的电子具有的能量高于3s电子,能量越高越容易失去,C正确;配合物中外界的离子容易电离,将1 mol 配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O加入含3 mol AgNO3的溶液中,将生成2 mol AgCl沉淀,D错误。
7.B　[Zn(NH3)4]2+中Zn2+的配位数为4,配体是NH3,1个[Zn(NH3)4]2+中有4个配位键,A正确;CaF2晶体中,每个Ca2+周围有8个F-,每个F-周围有4个Ca2+,所以Ca2+的配位数与F-的配位数之比为2∶1,B错误;电子云小点的疏密程度表示电子在某一区域出现的机会多少,H原子核外只有1个1s电子,小黑点越密,表明 1s电子在原子核外该处出现的概率越大,C正确;根据Cu原子的堆积模型可知,铜原子分布在晶胞的顶点和面心上,所以该金属晶体为面心立方堆积,D正确。
8.D　配位键属于σ键,一个中含4个σ键,D错误。
9.C　CCl4含C—Cl极性键,空间构型为正四面体形,CCl4的结构对称且正、负电荷重心重合,为非极性分子,CH2Cl2呈四面体形,但不是正四面体,结构不对称,正、负电荷重心不重合,为极性分子,C错误。
10.A　1 mol SCN-中含有2 mol σ键,2 mol π键,A错误;根据FeCl3沸点可知,FeCl3属于分子晶体,B正确;N的中心原子N的价电子对数为4,不含孤电子对,则N的空间构型为正四面体形,S的中心原子S的价电子对数为4,不含孤电子对,则S的空间构型为正四面体形,C正确;[Fe(SCN)n(H2O](3-n)+中,配体为SCN-和H2O,配位数为6,D正确。
11.C　M、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同周期主族元素,结合图示可知,M形成+1价阳离子,该图为电池材料的结构,则M为Li,说明五种元素均位于第二周期,Y元素原子的价电子数是W的两倍,1个Y原子形成2个共价键,其价电子数为6,W的价电子数为3,则W为B,Y为O;1个Z原子形成1个共价键,1个X原子形成3个σ键和1 个π键,则X为C,Z为F。H2O、H2O2分子间存在氢键,沸点高于甲烷,但不一定高于碳的其他氢化物,A错误;第一电离能:M(Li)12.A　Cd为48号元素,其基态原子的电子排布式为[Kr]4d105s2,B错误;Sn位于第五周期第ⅣA族,其基态原子的电子排布式为[Kr]4d105s25p2,则其外围电子排布式为5s25p2,C错误;As位于周期表第四周期第ⅤA族,D错误。
13.B　根据题给结构和0.1 mol·L-1 XW的水溶液呈酸性,可初步分析,X为H,Y或Z可能为第ⅣA族元素,M为第ⅥA族元素,W为第ⅦA族元素,而氢卤酸为弱酸的只有HF,可确定W为F,那么M为O,Y和Z只有一个属于第ⅣA族元素,再结合核外电子总数满足X+Y=Z可知,Y为B、Z为C。基态氟原子的价层电子的轨道表示式为,A正确;Z的氢化物为烃,某些烃的沸点高于H2O、H2O2的沸点,B错误;XW(HF)的水溶液可以用来溶蚀玻璃生产磨砂玻璃,C正确;BF3分子的空间结构为平面三角形,是非极性分子,D正确。
14.C　CH3—CH3、CH2 CH2、中的σ键不仅有C—H键,C错误;石墨层状结构中1个六元环由6个C原子构成,每个C原子被3个碳碳键共用,根据均摊法可知,1个六元环中含有的C原子个数为6×=2,所以24 g石墨中含有六元环的个数为××NA mol-1=NA,D正确。
15.C　根据题中条件不能求出棱上As原子的坐标,故无法得出距离2号原子最近的As有几个,C错误;结合均摊法可知,晶胞中Ca原子数为8×+1=2,Fe原子为8×=4,As原子数为8×+2=4,则该晶体的密度为 g·cm-3= g·cm-3,D正确。
16.答案　(除注明外,每空1分)(1)钾、钪、镓、溴　(2)[Ar]3d104s24p1或1s22s22p63s23p63d104s24p1(2分)　(3)I1(As)>I1(Se)>I1(Ga)　同周期主族元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于与其同周期的相邻元素,故第一电离能:I1(As)>I1(Se)>I1(Ga)(2分)　(4)Se　+1价
解析　(1)Cu是第四周期的元素,原子最外层有1个未成对电子,与铜同周期的所有元素的基态原子中,原子的未成对电子数与铜原子相同的元素还有钾、钪、镓、溴。(2)镓是31号元素,核外有31个电子,基态镓(Ga)原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。(4)元素的非金属性越强其电负性越强,则CIGS含有的四种元素中电负性最强的是Se;化合物中各元素化合价代数和为0,CuIn0.5Ga0.5Se2中In、Ga的化合价均为+3价,Se的化合价为-2价,则Cu的化合价为+1价。
17.答案　(除注明外,每空1分)(1)H　磷　(2)3　纺锤　(3)泡利不相容原理　(4)17　(5)ⅦB　d　3d54s2　(6)焰色试验　当基态K原子的电子吸收能量后,电子会激发到较高能级,变成激发态原子,但处在能量较高轨道上的电子会很快以光的形式辐射能量而跃迁回能量较低的轨道,所发出的光的波长恰好位于可见光区域中的紫色波段(2分)
解析　A、B、C、D、E为短周期主族元素,原子序数依次增大。A元素原子半径在周期表中最小,也是宇宙中最丰富的元素,则A为H;B元素原子的核外p轨道总电子数比s轨道总电子数少1,即电子排布式为1s22s22p3,即B为N;由C元素的第一至第四电离能可知C为Mg;D原子核外所有p轨道全满或半满,则其外围电子排布式为3s23p3,D为P;E元素的主族序数与周期序数的差为4,原子半径在同周期中最小,则E处于第三周期第ⅦA族,E为Cl;F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大,F是前四周期中电负性最小的元素,则F为K;G在周期表的第七列,则G为Mn。(1)A的元素符号是H;D为P,元素名称是磷。(2)B为N,其能量最高的电子为2p电子,其所在原子轨道的电子云在空间有3个伸展方向,p轨道为纺锤形。(3)泡利不相容原理指出每个原子轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子,该核外电子轨道表示式中3s上的两个电子自旋状态相同,违反了泡利不相容原理。(4)E为Cl元素,原子核外有17个电子,每个电子的运动状态都不同,则E的原子核外有17种运动状态不同的电子。(5)G为Mn,在第四周期第ⅦB族,d区,其外围电子排布式为3d54s2。(6)F为K元素,检验K元素的方法是焰色试验。
18.答案　(除注明外,每空2分)(1)3　(2)sp2、sp3　(3)极性(1分)　平面三角形　(4)分子(1分)　C的电负性小于O,更容易提供电子
解析　(1)Co为27号元素,其外围电子排布式为3d74s2, 基态钴原子的3d轨道上有3个未成对电子。(2)由题图知该配合物中存在亚甲基和碳氧双键碳原子,其C原子分别采用sp3、sp2杂化。(3)甲醛的结构式为,正、负电荷重心不重合,为极性分子,中心碳原子的价电子对数为3,采用sp2杂化,其VSEPR模型为平面三角形。(4)该晶体熔点较低,可溶于有机溶剂,符合分子晶体的性质特点,应为分子晶体;配体CO中C和O均存在孤对电子,但C的电负性小于O,更容易提供电子形成配位键。
19.答案　(除注明外,每空2分)(1)4　(2)正四面体形　sp3　(3)B　(4)6(1分)　N、Cl-(1分)　乙二胺容易形成分子间氢键,沸点较高,常温下呈液态
解析　(1)Fe2+的外围电子排布式为3d6,未成对电子数为4。(2)P中P原子的价电子对数是=4,无孤电子对,该离子的空间构型为正四面体形,中心原子的轨道杂化类型是sp3。(3)A项,失去一个电子需要的能量小于Li的第一电离能;B项,
失去一个电子需要的能量等于Li的第二电离能;C项,失去一个电子需要的能量为Li的第一电离能;D项,失去一个电子需要的能量小于Li的第二电离能。则所需能量最大的是B项。(4)该阳离子中与Co3+形成配位键的有4个N和2个Cl-,配位数是6,配体中提供孤电子对的有N、Cl-。
20.答案　(除注明外,每空2分)(1)4d15s2 (1分)　(2)1∶2
　(3)①sp2　硼酸分子间存在氢键　②正四面体形　(4)
解析　(1)Y位于第五周期第ⅢB族,是39号元素,基态Y原子的外围电子排布式为4d15s2。(2)CaC2中的中存在碳碳三键,所以σ键和π键的数目之比为1∶2,CaCN2是离子化合物,各原子最外层均达到8电子稳定结构,则CaCN2的电子式为 。(3)①硼酸分子中每个硼原子形成3个σ键,无孤电子对,所以轨道杂化类型是sp2;硼酸常温下呈固态,熔、沸点偏高的原因是硼酸分子间存在氢键。②[B(OH)4]-中B原子形成4个σ键,离子的空间构型为正四面体形。(4)1个Ba的晶胞中含有Ba原子的数目是8×+1=2,若晶胞参数为a pm,则该晶体的密度为 g·cm-3。
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