人教版（2019）高中化学 选择性必修二 模块测评卷（含解析）

模块测评
(时间:90分钟　满分:100分)
可能用到的相对原子质量:C 12　S 32　I 127
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
1.(2020上海嘉定教学质量检测改编)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
2.(2020山东等级考试模拟卷)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.3p64s1 B.4s1 C.3d54s1 D.3d104s1
3.下列晶体的分类正确的是(　　)

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

4.(2020年1月浙江等级考试)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,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,ⅡA族与ⅢA族元素原子的核电荷数都相差1
5.(2020上海虹口学习能力诊断)下列物质在熔融状态下能够导电的是(　　)
A.NaCl B.SiO2 C.Cl2 D.HCl
6.(2020山东等级考试模拟卷)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+
7.(2020山东烟台期末)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
8.北京大学与中国科学院的化学工作者合作,成功研制出了碱金属的球碳盐K3C60。实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性(超导临界温度为18 K)。下列关于K3C60的组成与结构的分析正确的是(　　)
A.K3C60中既有离子键又含有非极性键
B.1 mol K3C60中含有的离子数为63NA
C.该物质在常温下也可以导电
D.该物质的化学式可以写成KC20
9.(2020海南等级考试模拟卷)Se元素是人体必需的微量元素之一。下列说法不正确的是(　　)
A.SeO2可以被氧化
B.H2Se的分子构型为V型
C.SeO2能和碱溶液反应
D.H2Se的热稳定性强于H2S
10.(2020海南等级考试模拟卷)下列有关物质结构和性质变化规律中,正确的是(　　)
A.硬度:LiCl B.沸点:HF C.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4
D.原子半径:Na>Mg>Al
二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11.下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是(　　)
A.第一电离能:Cl>S>P>Si
B.共价键的极性:HF>HCl>HBr>HI
C.价层电子对互斥理论中,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
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(　　)

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

13.(2019海南化学)下列各组物质性质的比较,结论正确的是(　　)
A.分子的极性:BCl3 B.物质的硬度:NaI C.物质的沸点:HF D.在CS2中的溶解度:CCl4 14.在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中,AlF63-占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl-占据的位置,该冰晶石晶胞中含有的原子数与食盐晶胞中含有的原子数之比为(　　)
A.2∶1 B.3∶2 C.5∶2 D.5∶1
15.氮化碳结构如图所示,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法错误的是(　　)

A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中碳显-4价,氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
三、非选择题(本题包括5个小题。共60分)
16.(10分)填写下列空白[第(1)~(4)小题用元素符号填写]。
(1)第三周期原子半径最小的元素为　　　　。?
(2)第一电离能最大的元素为　　　　。?
(3)电负性最大的元素为　　　　。?
(4)第四周期中第一电离能最小的元素为　　　　。?
(5)含有8个质子,10个中子的原子的化学符号为　　　　。?
(6)最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为　　　　。?
(7)周期表中最活泼的非金属元素原子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(8)某元素原子核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的16,该元素原子的电子排布式是　　　　　　　。?
(9)铜元素在周期表中的位置是　　　　,它位于　　　　区。?

17.(15分)(2020上海嘉定教学质量检测)氧族元素的单质及其化合物对人类的生活、生产有着举足轻重的影响,如氧气、水、二氧化硫等。
(1)短周期元素中,原子最外层电子数与次外层p能级中电子数相同的元素名称是　　　　;常见硫单质的分子式是S8,它的摩尔质量是　　　　　　;Se是人体不可或缺的微量元素,它在周期表中的位置是　　　　　,Se原子价电子的轨道表示式为　。?
(2)在氧、硫、硒(Se)、碲(Te)元素原子形成的简单阴离子中,其离子半径由大到小的顺序为　　　　　　　　(用离子符号表示)。用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)氧族元素的单质及其化合物的性质存在着相似性和递变性。下列有关说法正确的是　　　。?
A.氧族元素气态氢化物的稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱
B.其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se—H、Te—H的顺序依次减小
C.其阴离子的还原性按O2-、S2-、Se2-、Te2-的顺序依次增强
D.其最高价氧化物对应水化物的酸性按H2SO4、H2SeO4、H2TeO4顺序依次增强
(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水。
Na2SO3+　　KIO3+　　H2SO4?Na2SO4+　　K2SO4+　　I2+　　H2O配平该反应,若反应中有0.5 mol电子转移,则生成的碘是　　　　　g。?
(5)从下图中可知氧族元素氢化物的沸点变化规律是　　　　　　　　　　　　　　。?



18.(12分)(2020江苏无锡期终调研)铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　。?
(2)实验室用KSCN溶液或苯酚检验Fe3+。
①1 mol苯酚分子中含有σ键的数目为　　　　　　。?
②类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸()和异硫氰酸(),这两种酸中沸点较高的是　　　　　　　　　　　　。?
(3)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为　　　　。?

图1
(4)某铁的化合物结构简式如图2所示。

图2
①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　　　(用元素符号表示)。?
②上述化合物中氮原子的杂化方式为　　　　　　　　　。?

19.(8分)(2020天津学业水平等级适应性考试)碳和硅均为元素周期表中第ⅣA族的元素,其单质和化合物有着重要应用。
(1)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,最早是由科学家用机械剥离的方法从石墨中分离出来,其部分性能优于传统的硅材料,具有广泛的应用前景。

①写出基态碳原子的电子排布式:　　　　　　,石墨烯中碳原子的杂化方式为　　　　　　　。?
②上图为单层石墨烯的结构示意图。12 g的石墨烯中由C原子连接成的六元环的物质的量约为　　　　　　mol。?
③石墨烯加氢制得的石墨烷可用(CH)n表示。下列有关叙述正确的是　　　。?
a.石墨烷属于烷烃
b.石墨烷难溶于水
c.石墨烷中所有碳原子共平面
d.石墨烷可以发生加成反应
④石墨烯可由加热SiC晶体脱除Si的方法制得。该过程属于　　　。?
a.物理变化　b.分解反应　c.氧化还原反应
(2)SiC的晶体结构与晶体硅类似。SiC的晶体类型为　　　,晶体中Si原子与Si—C键的数目之比为　　　。?
(3)CHCl3与SiHCl3空间结构相似,但性质不同:前者不易与水反应,但后者与水剧烈反应生成两种酸和一种气体,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?

20.(15分)(2019山东潍坊教科院模拟)明代科学家宋应星在《天工开物》中写道:“凡玉入中国,贵者尽出于田、葱岭”。和田玉的主要化学成分是含水的钙镁硅酸盐。回答下列问题:
(1)金属镁是未来的固体燃料。
①某同学所画基态镁原子的轨道表示式如下,该同学所画的轨道表示式违背了　　　　　　　　　　　　　　。?

②Ca、Mg、Si、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。?
(2)硅和碳的有关化学键键能如下表所示:
化学键
C—C
C—H
Si—Si
Si—H
键能/(kJ·mol-1)
356
413
336
226

硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。继C60后,科学家又合成了Si60,Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则一个Si60分子中π键的数目为　　　　　。?
(3)在硅酸盐中,SiO44-的空间结构是正四面体(图1)结构,通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图2为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化方式为　　　　　,Si与O的原子数之比为　　　　　。?

图1

图2

图3
(4)Al2O3的熔点比MgO高,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)图3是超导化合物钙钛矿晶体晶胞的结构。
①该化合物的化学式为　　　　　。?
②在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有　　　　　个。?
③设该化合物的式量为M,密度为a g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为　　　　　cm。?

模块测评
(时间:90分钟　满分:100分)
可能用到的相对原子质量:C 12　S 32　I 127
一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)
1.(2020上海嘉定教学质量检测改编)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.(2020山东等级考试模拟卷)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.3p64s1 B.4s1 C.3d54s1 D.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电子及次次外层f电子,如Cr3d54s1、Cu3d104s1。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(　　)

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

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,石墨是混合晶体,水晶(SiO2)与金刚石是典型的共价晶体,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.(2020年1月浙江等级考试)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,随着核电荷数的增加,元素的原子半径逐渐增大
D.同一周期中,ⅡA族与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,才能跑得离核远一些,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2、3周期中ⅡA族与ⅢA族元素的核电荷数相差1,但是第4、5周期中由于中间隔了过渡元素,所以ⅡA族与ⅢA族元素的核电荷数相差11,第6、7周期中还含有镧系和锕系,所以ⅡA族与ⅢA族元素的核电荷数相差25,D项错误。
5.(2020上海虹口学习能力诊断)下列物质在熔融状态下能够导电的是(　　)
A.NaCl B.SiO2 C.Cl2 D.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,无水液体状态下没有离子生成,不能导电,C项错误;HCl为分子晶体,无水液体状态下没有离子生成,不能导电,D项错误。
6.(2020山东等级考试模拟卷)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.(2020山东烟台期末)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.北京大学与中国科学院的化学工作者合作,成功研制出了碱金属的球碳盐K3C60。实验测知该物质属于离子晶体,具有良好的超导性(超导临界温度为18 K)。下列关于K3C60的组成与结构的分析正确的是(　　)
A.K3C60中既有离子键又含有非极性键
B.1 mol K3C60中含有的离子数为63NA
C.该物质在常温下也可以导电
D.该物质的化学式可以写成KC20
答案A
解析1 mol K3C60中含有的离子数为4NA;离子晶体在熔融状态下或在水溶液中能导电;该物质的化学式K3C60已是最简式,不能写成KC20。
9.(2020海南等级考试模拟卷)Se元素是人体必需的微量元素之一。下列说法不正确的是(　　)
A.SeO2可以被氧化
B.H2Se的分子构型为V型
C.SeO2能和碱溶液反应
D.H2Se的热稳定性强于H2S
答案D
解析Se属于第ⅥA族元素,与同族元素S性质相似。SeO2中的Se元素表现为+4价,Se处于中间价态,既可以被氧化,又可以被还原,A项正确;H2Se的分子的空间结构与H2O相似,均为V型,B项正确;SeO2属于酸性氧化物,能和碱溶液反应生成盐和水,C项正确;S、Se同族,同族元素非金属性从上到下逐渐减弱,非金属性越强,简单气态氢化物越稳定,所以H2Se的热稳定性弱于H2S,D项错误。
10.(2020海南等级考试模拟卷)下列有关物质结构和性质变化规律中,正确的是(　　)
A.硬度:LiCl B.沸点:HF C.酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4
D.原子半径:Na>Mg>Al
答案D
解析组成相似的离子化合物,离子半径越小,离子键越强,晶体硬度越大,所以硬度:LiCl>NaCl>KCl,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分子结构相同,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H3PO4 二、选择题(本题包括5个小题,每小题有1~2个选项符合题意。每小题4分,共20分)
11.下列元素或化合物的性质变化顺序正确的是(　　)
A.第一电离能:Cl>S>P>Si
B.共价键的极性:HF>HCl>HBr>HI
C.价层电子对互斥理论中,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(　　)

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

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Ⅰ不正确,Ⅰ和Ⅱ不存在因果关系,D错误。
13.(2019海南化学)下列各组物质性质的比较,结论正确的是(　　)
A.分子的极性:BCl3 B.物质的硬度:NaI C.物质的沸点:HF D.在CS2中的溶解度:CCl4 答案AB
解析BCl3分子中的B原子采用sp2杂化,分子为平面正三角形,所以BCl3是非极性分子;NCl3中的N原子采取sp3杂化,NCl3空间构型为三角锥形,是极性分子,分子极性为BCl3HCl,C项错误。CS2、CCl4为非极性分子,而H2O为极性分子,根据相似相溶原理,在CS2中的溶解性应为:CCl4>H2O,D项错误。
14.在冰晶石(Na3AlF6)晶胞中,AlF63-占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl-占据的位置,该冰晶石晶胞中含有的原子数与食盐晶胞中含有的原子数之比为(　　)
A.2∶1 B.3∶2 C.5∶2 D.5∶1
答案D
解析根据已知条件,AlF63-占据的位置相当于NaCl晶胞中Cl-占据的位置,如下图所示白球位置,则在冰晶石晶胞中,AlF63-的个数为8×18+6×12=4个,由冰晶石的化学式可知Na+的个数为AlF63-的3倍,即为12个,所以冰晶石晶胞中原子个数分别为钠原子12个、铝原子4个、氟原子24个,一共40个;食盐晶胞中含有的钠原子为4个,氯原子4个,一共8个,它们的原子个数比为40∶8=5∶1。
15.氮化碳结构如图所示,其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体,成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法错误的是(　　)

A.氮化碳属于共价晶体
B.氮化碳中碳显-4价,氮显+3价
C.氮化碳的化学式为C3N4
D.每个碳原子与四个氮原子相连,每个氮原子与三个碳原子相连
答案B
解析由图示可知氮化碳为网状结构,硬度超过金刚石晶体,则氮化碳晶体为共价晶体;每个C和4个N形成共价键,每个氮原子与三个碳原子相连,所以氮化碳的化学式为C3N4;由于N的非金属性比碳强,所以氮化碳中碳显+4价,氮显-3价,B项符合题目要求。
三、非选择题(本题包括5个小题。共60分)
16.(10分)填写下列空白[第(1)~(4)小题用元素符号填写]。
(1)第三周期原子半径最小的元素为　　　　。?
(2)第一电离能最大的元素为　　　　。?
(3)电负性最大的元素为　　　　。?
(4)第四周期中第一电离能最小的元素为　　　　。?
(5)含有8个质子,10个中子的原子的化学符号为　　　　。?
(6)最外层电子排布为4s24p1的原子的核电荷数为　　　　。?
(7)周期表中最活泼的非金属元素原子的轨道表示式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(8)某元素原子核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的16,该元素原子的电子排布式是　　　　　　　。?
(9)铜元素在周期表中的位置是　　　　,它位于　　　　区。?
答案(每空1分)(1)Cl　(2)He　(3)F　(4)K
(5)　818O　(6)31
(7)
(8)1s22s22p63s2或[Ne]3s2
(9)第四周期第ⅠB族　ds
17.(15分)(2020上海嘉定教学质量检测)氧族元素的单质及其化合物对人类的生活、生产有着举足轻重的影响,如氧气、水、二氧化硫等。
(1)短周期元素中,原子最外层电子数与次外层p能级中电子数相同的元素名称是　　　　;常见硫单质的分子式是S8,它的摩尔质量是　　　　　　;Se是人体不可或缺的微量元素,它在周期表中的位置是　　　　　,Se原子价电子的轨道表示式为　。?
(2)在氧、硫、硒(Se)、碲(Te)元素原子形成的简单阴离子中,其离子半径由大到小的顺序为　　　　　　　　(用离子符号表示)。用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)氧族元素的单质及其化合物的性质存在着相似性和递变性。下列有关说法正确的是　　　。?
A.氧族元素气态氢化物的稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱
B.其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se—H、Te—H的顺序依次减小
C.其阴离子的还原性按O2-、S2-、Se2-、Te2-的顺序依次增强
D.其最高价氧化物对应水化物的酸性按H2SO4、H2SeO4、H2TeO4顺序依次增强
(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液里反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水。
Na2SO3+　　KIO3+　　H2SO4?Na2SO4+　　K2SO4+　　I2+　　H2O配平该反应,若反应中有0.5 mol电子转移,则生成的碘是　　　　　g。?
(5)从下图中可知氧族元素氢化物的沸点变化规律是　　　　　　　　　　　　　　。?

答案(除有标注的外,每空1分,共15分)(1)硫
256 g·mol-1　第四周期第ⅥA族　
(2)Te2->Se2->S2->O2-　SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4(2分)
(3)AC(2分)
(4)5　2　1　5　1　1　1(共2分,有一个计量数错则不得分)　12.7(2分)
(5)除水外,随着原子序数递增,氧族元素氢化物的沸点递增(2分)
解析(1)次外层p能级中电子已排满,是6个电子,则最外层也应该是6个电子,则原子最外层电子数与次外层中p能级电子数相同的短周期元素的名称是硫;常见硫单质的分子式是S8,它的相对分子质量是256,则摩尔质量是256 g·mol-1;Se的原子序数为34,原子结构示意图为,在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA族,该基态原子的最外层电子排布为4s24p4,4p能级中有4个电子,根据洪特规则可知有2个未成对电子,其基态原子价电子的轨道表示式为
。
(2)同主族元素从上到下,氧、硫、硒、碲对应的离子半径逐渐增大,即Te2->Se2->S2->O2-;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸具有还原性,被空气中的氧气氧化生成硫酸,故SO2、O2形成硫酸型酸雨的反应为SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4。
(3)元素的非金属性越弱,对应的氢化物的稳定性越弱,故氢化物稳定性按H2O、H2S、H2Se、H2Te的顺序依次减弱,A项正确;原子半径越大,则键长越大,故其氢化物中的键长按O—H、S—H、Se—H、Te—H的顺序依次增大,B项错误;元素的非金属性越强,对应的阴离子的还原性越弱,则还原性按O2-、S2-、Se2-、Te2-的顺序依次增强,C项正确;元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,D项错误。
(4)反应中S元素化合价由Na2SO3中+4价升高为+6价,总共升高2价,I元素化合价由KIO3中+5价降低为I2中0价,故Na2SO3化学计量数为5,I2化学计量数为1,再结合原子守恒配平可得化学方程式为5Na2SO3+2KIO3+H2SO45Na2SO4+K2SO4+I2+H2O;I元素化合价由KIO3中+5价降低为I2中0价,每生成1 mol I2转移10 mol电子,故反应中有0.5 mol电子转移时,生成的碘的物质的量为0.5mol10mol×1 mol=0.05 mol,生成的碘的质量为0.05 mol×254 g·mol-1=12.7 g。
(5)水分子间可以形成氢键,沸点最高,除水外,相对分子质量越大,沸点越高。即除H2O外,随着氢化物相对分子质量的增大而熔、沸点升高。
18.(12分)(2020江苏无锡期终调研)铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为　　　　　　　　　　　　　。?
(2)实验室用KSCN溶液或苯酚检验Fe3+。
①1 mol苯酚分子中含有σ键的数目为　　　　　　。?
②类卤素离子SCN-可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸()和异硫氰酸(),这两种酸中沸点较高的是　　　　　　　　　　　　。?
(3)氮化铁晶体的晶胞结构如图1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为　　　　。?

图1
(4)某铁的化合物结构简式如图2所示。

图2
①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为　　　　　　　　　　(用元素符号表示)。?
②上述化合物中氮原子的杂化方式为　　　　　　　　　。?
答案(每空2分,共12分)(1)[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5　(2)①13NA或13×6.02×1023　②异硫氰酸或　(3)4∶1　(4)①O>N>C>H　②sp3和sp2

解析(1)Fe为26号元素,则Fe3+的基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5。
(2)苯酚的结构简式为,1个苯酚分子中有13个单键和一个大π键;硫氰酸分子间无法形成氢键,异硫氰酸分子间可形成氢键,因此异硫氰酸的沸点较高。
(3)N原子在体心,因此晶胞中含1个N原子,Fe原子数目为8×18+6×12=4,因此Fe、N微粒个数之比为4∶1。
(4)电负性大小顺序为O>N>C>H,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.(8分)(2020天津学业水平等级适应性考试)碳和硅均为元素周期表中第ⅣA族的元素,其单质和化合物有着重要应用。
(1)石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨,最早是由科学家用机械剥离的方法从石墨中分离出来,其部分性能优于传统的硅材料,具有广泛的应用前景。

①写出基态碳原子的电子排布式:　　　　　　,石墨烯中碳原子的杂化方式为　　　　　　　。?
②上图为单层石墨烯的结构示意图。12 g的石墨烯中由C原子连接成的六元环的物质的量约为　　　　　　mol。?
③石墨烯加氢制得的石墨烷可用(CH)n表示。下列有关叙述正确的是　　　。?
a.石墨烷属于烷烃
b.石墨烷难溶于水
c.石墨烷中所有碳原子共平面
d.石墨烷可以发生加成反应
④石墨烯可由加热SiC晶体脱除Si的方法制得。该过程属于　　　。?
a.物理变化　b.分解反应　c.氧化还原反应
(2)SiC的晶体结构与晶体硅类似。SiC的晶体类型为　　　,晶体中Si原子与Si—C键的数目之比为　　　。?
(3)CHCl3与SiHCl3空间结构相似,但性质不同:前者不易与水反应,但后者与水剧烈反应生成两种酸和一种气体,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
答案(除标注的外,每空1分,共8分)
(1)①1s22s22p2　sp2　②0.5 mol　③b　④bc(2分)
(2)共价晶体　1∶4
(3)SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+H2↑+3HCl
解析(1)①基态碳原子电子排布式为1s22s22p2;石墨烯中每个碳原子形成三个σ键,因此碳原子是sp2杂化。②每个碳原子被三个六元环共有,每个六元环均摊碳原子数目为13×6=2,12 g石墨烯所含碳原子的物质的量为1 mol。所以12 g石墨烯可形成六元环0.5 mol。③石墨烷中的碳原子是饱和碳原子,除碳碳单键外,其余都是碳氢键,故石墨烷属于环烷烃,a项错误;石墨烷具有烃类物质的性质,难溶于水,b项正确;石墨烷中的碳原子形成了4个σ键,碳原子为sp3杂化,因此所有碳原子不可能共面,c项错误;石墨烷中的碳原子已经饱和,不能发生加成反应,d项错误。④碳化硅分解得到石墨烯,必然生成硅单质,故为分解反应;该反应过程中,碳、硅元素的化合价发生变化,为氧化还原反应,b、c项正确。
(2)碳化硅的晶体类型与金刚石相同,故为共价晶体。每个硅原子形成4个Si—C键。
(3)SiHCl3与水剧烈反应生成两种酸和一种气体,产生的两种酸为H2SiO3和HCl,反应中硅元素的化合价升高,则另外一种气体是氢气,反应的化学方程式为SiHCl3+3H2OH2SiO3↓+H2↑+3HCl。
20.(15分)(2019山东潍坊教科院模拟)明代科学家宋应星在《天工开物》中写道:“凡玉入中国,贵者尽出于田、葱岭”。和田玉的主要化学成分是含水的钙镁硅酸盐。回答下列问题:
(1)金属镁是未来的固体燃料。
①某同学所画基态镁原子的轨道表示式如下,该同学所画的轨道表示式违背了　　　　　　　　　　　　　　。?

②Ca、Mg、Si、O四种元素的第一电离能由大到小的顺序是　　　　　　　　　　　。?
(2)硅和碳的有关化学键键能如下表所示:
化学键
C—C
C—H
Si—Si
Si—H
键能/(kJ·mol-1)
356
413
336
226

硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。继C60后,科学家又合成了Si60,Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则一个Si60分子中π键的数目为　　　　　。?
(3)在硅酸盐中,SiO44-的空间结构是正四面体(图1)结构,通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图2为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化方式为　　　　　,Si与O的原子数之比为　　　　　。?

图1

图2

图3
(4)Al2O3的熔点比MgO高,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(5)图3是超导化合物钙钛矿晶体晶胞的结构。
①该化合物的化学式为　　　　　。?
②在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有　　　　　个。?
③设该化合物的式量为M,密度为a g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为　　　　　cm。?
答案(除标注的外,每空1分,共15分)(1)①能量最低原理　②O>Si>Mg>Ca(2分)
(2)C—C键和C—H键键能较大,所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成(2分)　30(2分)
(3)sp3　1∶3
(4)铝离子带的电荷高于镁离子,且半径小于镁离子,所以氧化铝中的离子键较强,则氧化铝的熔点高(2分)
(5)①CaTiO3　②6　③32×3MaNA(2分)
解析(1)①3s能级比3p能级能量低,电子应优先排列在3s能级,题中排列违背了能量最低原理。②同周期元素从左到右,随原子序数增大,第一电离能呈增大趋势;同主族自上而下,第一电离能减小,金属性越强,第一电离能越小,故第一电离能大小顺序为O>Si>Mg>Ca。
(2)烷烃中C—C键和C—H键的键能大于硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能,所以硅烷中Si—Si键和Si—H键易断裂,导致长链硅烷难以生成。每个硅原子能形成四个共价键,但Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,说明其中一个形成硅硅双键,双键中一个是σ键,一个是π键,每个硅原子均摊12个双键,所以一个Si60分子中所含π键的数目为30。
(3)硅酸盐中的硅酸根SiO44-为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式,根据图2的一个结构单元中含有1个硅、3个氧原子,化学式为SiO32-,Si、O原子个数比为1∶3。
(4)二者都为离子晶体,而铝离子带的电荷高于镁离子,且半径小于镁离子,所以氧化铝中的离子键更强,则氧化铝的熔点高。
(5)①根据晶胞结构图可知,在晶胞中氧原子分布在立方体的棱边中点,被四个立方体共用,所以晶胞均摊氧原子数为12×14=3;钛原子分布在立方体的八个顶点,每个钛被八个立方体共用,所以晶胞均摊钛原子数为8×18=1;钙原子在立方体的体心,晶胞中钙原子数为1,据此可以确定化学式为CaTiO3。②根据晶胞结构图可知,每个钛周围距离最近的钛在立方体的顶点,长度为立方体的棱边的边长,这样的钛有六个。③设该化合物的式量为M,密度为a g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞的体积为MaNA cm3,边长为3MaNA cm,则钙离子与钛离子之间的最短距离为32×3MaNA cm。