2024年高中化學新教材同步講義選擇性必修第二冊 模塊綜合試卷（含解析）

模塊綜合試卷(滿分：100分)一、選擇題(本題包括15小題，每小題3分，共45分。每小題只有一個選項符合題意)1．我國傳統(tǒng)文化包含豐富的化學知識。蘇軾的《格物粗談》中記載：“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味”?！兑捉洝酚涊d：“澤中有火”“上火下澤”?！皾伞?，指湖泊池沼。下列關于“氣”和“火”的說法正確的是()A．“氣”“火”在水中都能形成分子間氫鍵B．“氣”的沸點低于“火”C．“氣”“火”分子的空間結構都是正四面體形D．每個“氣”“火”分子中σ鍵數(shù)目之比為5∶4答案D解析乙烯和甲烷不能形成分子間氫鍵，A錯誤；乙烯的相對分子質量大于甲烷，范德華力大，所以熔、沸點高，則乙烯的沸點高于甲烷，故B錯誤；乙烯含碳碳雙鍵，分子的空間結構為平面結構，故C錯誤；乙烯結構簡式為CH2=CH2，每個乙烯分子中含σ鍵數(shù)目為5，甲烷結構簡式為CH4，每個甲烷分子中含σ鍵數(shù)目為4，則數(shù)目之比為5∶4，故D正確。2.冠醚是由多個二元醇分子之間脫水形成的環(huán)狀化合物。18-冠-6可用作相轉移催化劑，其與K＋形成的螯合離子結構如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該螯合離子中碳與氧原子具有相同的雜化類型B．該螯合離子中所有非氫原子可以位于同一平面C．該螯合離子中極性鍵與非極性鍵的個數(shù)比為7∶1D．該螯合離子形成的晶體類型為離子晶體答案B解析該螯合離子中C、O原子價層電子對數(shù)都是4，所以C、O原子都采用sp3雜化，C與O原子的雜化類型相同，A項正確；該螯合離子中C、O原子都采用sp3雜化，具有甲烷結構特點，甲烷為四面體結構，所以該螯合離子中所有非氫原子不位于同一平面，B項錯誤；該螯合離子中存在的極性鍵有C—H、C—O、O—K，非極性鍵為C—C，含有24個C—H極性鍵、12個C—O極性鍵、6個O—K極性鍵，非極性鍵為6個，所以極性鍵與非極性鍵的個數(shù)比為42∶6＝7∶1，C項正確；離子化合物形成的晶體為離子晶體，該螯合離子為陽離子，其形成的晶體類型為離子晶體，D項正確。3．乙二胺()是一種重要的有機化工原料，下列關于乙二胺的說法不正確的是()A．易溶于水，其水溶液顯堿性B．H—C—H鍵角大于H—N—H鍵角C．第二周期中第一電離能大于C小于N的元素只有一種D．[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2＋中，提供孤電子對形成配位鍵的是Cu2＋答案D解析乙二胺中含氨基，能與水形成分子間氫鍵，易溶于水，其水溶液顯堿性，A正確；—NH2中含有孤電子對，孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力大于成鍵電子對與成鍵電子對之間的排斥力，所以H—C—H鍵角大于H—N—H鍵角，B正確；第二周期中第一電離能大于C小于N的只有氧元素，C正確；乙二胺與Cu2＋形成的[Cu(H2NCH2CH2NH2)2]2＋中，提供孤電子對形成配位鍵的是N，D錯誤。4．物質的組成與結構決定了物質的性質與變化。下列說法正確的是()A．MgO的熔點高于NaCl的熔點B．金剛石與碳化硅晶體結構相似，金剛石的硬度小于碳化硅C．CH3CH2CH2COOH的酸性比CH3COOH的酸性強D．HF晶體沸點高于HCl，是因為HCl共價鍵鍵能小于HF答案A解析MgO、NaCl均為離子晶體，半徑：Mg2＋<Na＋、O2－<Cl－，所以氧化鎂的離子鍵強度比氯化鈉的離子鍵強，故熔點高，A正確；金剛石與碳化硅都是共價晶體，結構相似，碳原子半徑小于硅原子半徑，則鍵長：C—C<C—Si，鍵長越短，鍵能越大，則金剛石的硬度大于碳化硅，B錯誤；烴基為推電子基團，烴基越長，羧基中O—H的極性越弱，越難電離出氫離子，酸性越弱，故丁酸的酸性弱于乙酸，C錯誤；HF和HCl屬于分子晶體，分子晶體的相對分子質量越大，其沸點越高，但是HF分子間存在氫鍵，故HF晶體沸點高于HCl，D錯誤。5．聯(lián)氨(N2H4)可用于處理鍋爐水中的溶解氧，防止鍋爐被腐蝕，其中一種反應機理如圖所示。下列敘述正確的是()A．N2H4分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為5∶1B．1molN2H4可處理水中1.5molO2C．[Cu(NH3)4]2＋中存在離子鍵、配位鍵和極性共價鍵D．氨水中NH3與H2O間存在氫鍵答案D解析聯(lián)氨分子中含有4個N—H和1個N—N，只含有單鍵，即只含有σ鍵，不含有π鍵，故A錯誤；1molN2H4失去電子生成氮氣，轉移4mol電子，而1molO2得到4mol電子，根據(jù)得失電子守恒可知，1molN2H4可處理水中1molO2，故B錯誤；[Cu(NH3)4]2＋中銅離子與氨分子之間存在配位鍵，氨分子中N與H形成極性共價鍵，但是不存在離子鍵，故C錯誤。6．NaAlH4晶體結構如圖所示，它由兩個正六面體疊加而成，已知正六面體的棱長為anm。下列說法錯誤的是()A．NaAlH4晶體中，與AlHeq\o\al(－,4)緊鄰且等距的Na＋有8個B．設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則晶體的密度為eq\f(1.08×1023,a3NA)g·cm－3C．制備NaAlH4的反應選擇在乙醚(CH3CH2OCH2CH3)中進行，也可以在水中進行D．AlHeq\o\al(－,4)的空間結構為正四面體形答案C解析以體心的AlHeq\o\al(－,4)研究，與之緊鄰且等距的Na＋位于晶胞棱之間、晶胞中上面立方體左右側面面心、晶胞中下面立方體前后面的面心，與AlHeq\o\al(－,4)緊鄰且等距的Na＋有8個，A正確；由晶體結構可知：AlHeq\o\al(－,4)數(shù)目為1＋8×eq\f(1,8)＋4×eq\f(1,2)＝4，Na＋數(shù)目為6×eq\f(1,2)＋4×eq\f(1,4)＝4，晶胞質量為4×eq\f(54,NA)g，晶體密度為eq\f(4×\f(54,NA)g,a×10－7cm2×2a×10－7cm)＝eq\f(1.08×1023,a3NA)g·cm－3，B正確；制備NaAlH4的反應選擇在乙醚(CH3CH2OCH2CH3)中進行，由于NaAlH4＋2H2O=NaAlO2＋4H2↑，故不可以在水中進行，C錯誤；AlHeq\o\al(－,4)中Al原子孤電子對數(shù)為eq\f(3＋1－1×4,2)＝0，價層電子對數(shù)為4，Al原子雜化方式為sp3，故其空間結構為正四面體形，D正確。7.3-氨基-1-金剛烷醇可用于合成藥物維格列汀(治療2型糖尿病)，其分子結構如圖所示。下列說法不正確的是()A．分子中O原子和N原子均為sp3雜化B．分子中C—O—H的鍵角大于C—N—H的鍵角C．分子中O—H的極性大于N—H的極性D．分子中含有手性碳原子答案B解析分子中O原子和N原子的價層電子對數(shù)均為4，故均為sp3雜化，A正確；電負性：O＞N＞H，C—O—H中成鍵電子云比C—N—H中偏離程度大，同時N—C鍵長比O—C鍵長長、N—H鍵長比O—H鍵長長，這樣導致C—N—H中的成鍵電子對之間的斥力減小，分子中C—O—H的鍵角小于C—N—H的鍵角，B不正確；電負性：O＞N＞H，分子中O—H的極性大于N—H的極性，C正確；該分子中含有手性碳原子，例如(標*的碳)，D正確。8．2022年諾貝爾化學獎頒給了在“點擊化學”領域做出貢獻的科學家。一種“點擊化學”試劑XYZ2W3是由四種短周期主族元素組成，其中X、Z、W的原子序數(shù)依次遞減，三者基態(tài)原子核外電子的空間運動狀態(tài)數(shù)相同，Y的原子序數(shù)是Z的兩倍，下列說法正確的是()A．簡單氫化物分子中的鍵角：Y>ZB．電負性和第一電離能均有Z>WC．同周期元素形成的簡單氫化物中X穩(wěn)定性最強D．同周期主族元素基態(tài)原子未成對電子數(shù)少于Y的有2種答案C解析氧原子的原子半徑小于硫原子，水分子中成鍵電子對間的斥力大于硫化氫分子，所以水分子的鍵角大于硫化氫，故A錯誤；同周期元素，從左到右第一電離能呈增大趨勢，氮原子的2p軌道為穩(wěn)定的半充滿結構，元素的第一電離能大于相鄰元素，則氮元素的第一電離能大于氧元素，故B錯誤；同周期元素，從左到右非金屬性依次增強，簡單氫化物的穩(wěn)定性依次增強，所以氟化氫的穩(wěn)定性最強，故C正確；基態(tài)硫原子的未成對電子數(shù)為2，第三周期中未成對電子數(shù)小于2的有鈉原子、鎂原子、鋁原子、氯原子，共有4種，故D錯誤。9．FeSO4·7H2O失水后可轉化為FeSO4·6H2O(結構如圖)。下列說法正確的是()A．物質中元素電負性順序：O>H>S>FeB．SOeq\o\al(2－,4)中鍵角∠OSO大于H2O中鍵角∠HOHC．此結構中H2O與Fe2＋、H2O與SOeq\o\al(2－,4)之間的作用力相同D．基態(tài)S原子核外有16種能量不同的電子答案B解析電負性：O>S>H>Fe，A項錯誤；兩者均為sp3雜化，后者有孤電子對鍵角更小，SOeq\o\al(2－,4)中的鍵角∠OSO大于H2O中鍵角∠HOH，B項正確；H2O和Fe2＋之間為配位鍵，而H2O和SOeq\o\al(2－,4)之間為氫鍵，兩個作用力不同，C項錯誤；基態(tài)S原子電子排布為1s22s22p63s23p4，同一能級的能量相同，有5種能量不同的電子，D項錯誤。10．工業(yè)上通常利用反應2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))4Al＋3O2↑來獲得單質鋁，反應時還需要向Al2O3(熔點2050℃)中添加Na3[AlF6]以降低熔化溫度。下列有關說法不正確的是()A．Al2O3和Na3[AlF6]熔化時會破壞離子鍵B．制得的Al是金屬晶體，由“自由電子”和Al3＋之間強的相互作用而形成C．[AlF6]3－的中心離子是Al3＋，其配位數(shù)為6D．可將該反應中的Al2O3換成AlCl3(熔點194℃)進行電解獲得單質鋁答案D解析Al2O3和Na3[AlF6]是離子化合物，熔化時會破壞離子鍵，A項正確；通過“電子氣理論”理解，Al是金屬晶體，由“自由電子”和Al3＋之間強的相互作用而形成，B項正確；AlCl3是共價化合物，熔融時不能電離，所以不能將Al2O3換成AlCl3，D項錯誤。11．離子液體是指由體積較大的陰、陽離子組成，并且在室溫或接近室溫下呈液態(tài)的鹽，也稱為低溫熔融鹽。有許多優(yōu)點，例如難揮發(fā)，有良好的導電性，可作溶劑、電解質、催化劑等。1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽是一種離子液體，結構簡式如圖，下列關于它的敘述正確的是()A．該新型化合物含有的C、N、P元素均為sp3雜化B．1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽屬于含共價鍵的離子化合物C．第一電離能：F>N>C>HD．該新型化合物的組成元素全部位于元素周期表p區(qū)答案B解析1-正丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽含有陰、陽離子，且離子內部含有共價鍵，屬于含共價鍵的離子化合物，B正確；H的1s軌道為半充滿穩(wěn)定結構，第一電離能反常大，有關元素的第一電離能：F>N>H>C，C錯誤；該新型化合物的組成元素中，H位于元素周期表s區(qū)，C、N、F、P位于元素周期表p區(qū)，D錯誤。12．下列對一些實驗事實的理論解釋錯誤的是()選項實驗事實理論解釋A金屬的導熱性好遍布晶體的自由電子受熱加速運動B酸性：CF3COOH>CCl3COOH氟的電負性大于氯的電負性，F(xiàn)—C的極性大于Cl—C的極性，使—CF3的極性大于—CCl3的極性，導致CF3COOH羧基中羥基的極性更大，更易電離出H＋C聚四氟乙烯的化學穩(wěn)定性高于聚乙烯C—F的鍵能比C—H的鍵能大，鍵能越大，化學性質越穩(wěn)定D對羥基苯甲醛()比鄰羥基苯甲醛()的沸點低對羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，鄰羥基苯甲醛形成分子間氫鍵答案D解析對羥基苯甲醛受距離影響無法形成分子內氫鍵而形成分子間氫鍵，熔、沸點更高，而鄰羥基苯甲醛可以形成分子內氫鍵而熔、沸點較低，D項錯誤。13．澤維爾研究發(fā)現(xiàn)，當用激光脈沖照射NaI，使Na＋和I－的核間距為1.0～1.5nm時，NaI中的化學鍵為離子鍵；當二者的核間距約為0.28nm時，NaI中的化學鍵為共價鍵。根據(jù)澤維爾的研究成果能得出的結論是()A．NaI晶體是離子晶體和分子晶體的混合物B．離子晶體可能含有共價鍵C．NaI晶體中既有離子鍵，又有共價鍵D．共價鍵和離子鍵沒有明顯的界線答案D的核間距較小時，NaI中的化學鍵為共價鍵。當離子的核間距發(fā)生改變時，化學鍵的性質會發(fā)生改變，這說明共價鍵和離子鍵沒有明顯的界線。14．已知SiCl4發(fā)生水解反應的機理如圖：下列敘述正確的是()A．SiCl4的鍵角與白磷(P4)的鍵角相同B．H4SiO4加熱分解得到的SiO2晶體中最小環(huán)是六元環(huán)C．SiCl4屬于分子晶體D．CCl4不能按照上述機理發(fā)生水解反應，原因是C的原子半徑小答案C解析SiCl4的鍵角為109°28′，白磷(P4)的鍵角為60°，故A錯誤；SiO2晶體中最小環(huán)為十二元環(huán)，故B錯誤；CCl4不能按照上述機理發(fā)生水解反應，原因是C的原子沒有d軌道，難以形成sp3d雜化，故D錯誤。15．已知食鹽的密度為ρg·cm－3，其摩爾質量為Mg·mol－1，阿伏加德羅常數(shù)的值為NA，則在食鹽晶體中Na＋和Cl－的核間距大約是()A.eq\r(3,\f(2M,ρNA))cm B.eq\r(3,\f(M,2ρNA))cmC.eq\r(3,\f(2NA,ρM))cm D.eq\r(3,\f(M,8ρNA))cm答案B解析已知一個晶胞中有4個Na＋和4個Cl－，且食鹽晶體中Na＋與Cl－的核間距的2倍正好是晶胞的邊長。設晶胞的邊長為a，故有eq\f(a3·ρ,M)×NA＝4，解得a＝eq\r(3,\f(4M,ρNA))cm，則eq\f(a,2)＝eq\r(3,\f(M,2ρNA))cm。二、非選擇題(本題包括4小題，共55分。)16．(13分)元素周期表中的六種元素A、B、C、D、E、F，原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子價層電子排布為nsnnpnB的基態(tài)原子2p能級有3個單電子C的原子最外層電子數(shù)是其內層的3倍D的基態(tài)原子3p軌道上有4個電子E2＋的d軌道中有10個電子F單質在金屬活動性順序中排在最末位(1)寫出E的基態(tài)原子的電子排布式：____________________。(2)A、B形成的AB－常作為配位化合物中的配體。在AB－中，元素A的原子采取sp雜化，則A與B形成的化學鍵中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為____________________。(3)D與E形成的化合物晶體的晶胞如圖所示。在該晶胞中，E離子的數(shù)目為______________；該化合物的化學式為________________。(4)在D的氫化物(H2D)中，D原子的雜化軌道類型是____________________。(5)C的氫化物(H2C)在乙醇中的溶解度大于H2D，其原因是___________________________。(6)D與C可形成的DCeq\o\al(2－,4)的空間結構為____________________(用文字描述)。(7)E、F均能與AB－形成配離子，已知E2＋與AB－形成配離子時，配位數(shù)為4；F＋與AB－形成配離子時，配位數(shù)為2。工業(yè)上常用F＋與AB－形成的配離子與單質E反應，生成E2＋與AB－形成的配離子和F單質來提取F，寫出上述反應的離子方程式：____________________。答案(1)1s22s22p63s23p63d104s2(2)1∶2(3)4ZnS(4)sp3(5)水分子能和乙醇形成分子間氫鍵(6)正四面體形(7)2[Au(CN)2]－＋Zn=[Zn(CN)4]2－＋2Au解析(1)E為鋅，基態(tài)原子的電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s2。(2)在CN－中存在碳氮三鍵，三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵，故含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為1∶2。(3)據(jù)“均攤法”，晶胞中含8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4個灰球、4個白球，故在該晶胞中，E離子的數(shù)目為4，該化合物的化學式為ZnS。(4)H2S中心原子S原子價層電子對數(shù)為2＋eq\f(6－1×2,2)＝4，S原子采用sp3雜化。(6)SOeq\o\al(2－,4)的中心原子S原子的價層電子對數(shù)為4＋eq\f(6＋2－2×4,2)＝4，為sp3雜化，空間結構為正四面體形。(7)已知E2＋與AB－形成配離子時，配位數(shù)為4，則為[Zn(CN)4]2－；F＋與AB－形成配離子時，配位數(shù)為2，則為[Au(CN)2]－。17．(15分)過渡金屬元素及其化合物的應用廣泛，是科學家們進行前沿研究的方向之一。(1)基態(tài)Cu原子核外K、L層電子的電子云有__________種不同的伸展方向。(2)鋅化銅是一種金屬互化物，元素銅的第二電離能__________(填“大于”“小于”或“等于”)鋅的第二電離能，理由是__________。(3)[Co(DMSO)6](ClO4)2是一種紫色晶體，其中DMSO為二甲基亞砜，化學式為(CH3)2SO。(CH3)2SO中C—S—O的鍵角__________(填“大于”“小于”或“等于”)CH3COCH3中C—C—O的鍵角，理由是__________；元素S、Cl、O的電負性由大到小的順序為__________。(4)利用CuSO4和NaOH制備的Cu(OH)2懸濁液檢驗醛基時，生成磚紅色的Cu2O，其晶胞結構如圖所示。①該晶胞原子分數(shù)坐標A為(0,0,0)，C為(eq\f(1,2)，eq\f(1,2)，eq\f(1,2))，則D原子分數(shù)坐標為__________。②若Cu2O晶體密度為dg·cm－3，晶胞參數(shù)為apm，則阿伏加德羅常數(shù)的值NA為__________(用含d和a的式子表示)。答案(1)4(2)大于基態(tài)Cu＋核外電子排布為1s22s22p63s23p63d10,3d軌道為全充滿較穩(wěn)定狀態(tài)；基態(tài)Zn＋核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1，容易再失去1個電子(3)小于碳原子半徑小于硫，C—C鍵長小于S—C鍵長，C=O鍵長小于S=O鍵長，C、S、O原子間斥力小于C、C、O間斥力O>Cl>S(4)①(eq\f(3,4)，eq\f(3,4)，eq\f(1,4))②eq\f(288,a3d)×1030解析(1)基態(tài)Cu原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d104s1；基態(tài)Cu原子核外K、L層含有s、p軌道，s軌道有1種伸展方向、p軌道有3種伸展方向，故K、L層電子的電子云有4種不同的伸展方向。(3)同周期從左到右，元素的電負性逐漸增強；同主族由上而下，元素電負性逐漸減弱，元素S、Cl、O的電負性由大到小的順序為O>Cl>S。(4)①該晶胞原子分數(shù)坐－3，晶胞參數(shù)為apm；據(jù)“均攤法”，晶胞中含8×eq\f(1,8)＋1＝2個白球、4個灰球，則晶體密度為eq\f(\f(2M,NA),a3)×1030g·cm－3＝eq\f(288,a3NA)×1030g·cm－3＝dg·cm－3，則阿伏加德羅常數(shù)的值NA＝eq\f(288,a3d)×1030。18．(13分)在慶祝中華人民共和國成立70周年的閱兵儀式上，最后亮相的DF-31A洲際戰(zhàn)略導彈是我國大國地位、國防實力的顯著標志。其制作材料中包含了Fe、Co、Ti、C等多種元素。(1)金屬鈦是一種新興的結構材料，其硬度比金屬鎂和鋁大的原因是_____________________。與鈦同周期的過渡元素中，基態(tài)原子的成對電子數(shù)與鈦相同的有____________種。(2)某科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導性的晶體，該晶體具有CoO2的層狀結構(如圖所示，小黑球表示Co原子，大灰球表示O原子)。下列用粗線畫出的重復結構單元示意圖不能描述CoO2的化學組成的是____________(填字母)。(3)在濃的TiCl3的鹽酸中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6，組成為TiCl3·6H2O的晶體，該晶體中兩種配體的物質的量之比為2∶4，則由該配離子組成的晶體化學式還可以寫為____________。(4)“嫦娥五號”某核心部件主要成分為納米鈦鋁合金，其結構單元如圖所示(Al、Ti原子各有一個原子在結構單元內部)，寫出該合金的化學式：____________。答案(1)鈦金屬中價電子數(shù)更多，形成的金屬鍵鍵能更大3(2)D(3)[TiCl2(H2O)4]Cl·2H2O(4)Ti2Al解析(1)基態(tài)鈦原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d24s2，與鈦同周期的過渡元素中，基態(tài)原子的成對電子數(shù)與鈦相同的有Sc、V、Mn3種。(2)據(jù)“均攤法”，含1個Co、4×eq\f(1,2)＝2個O，符合化學式CoO2，A正確；含1＋4×eq\f(1,4)＝2個Co、4個O，符合化學式CoO2，B正確；含4×eq\f(1,4)＝1個Co、4×eq\f(1,2)＝2個O，符合化學式CoO2，C正確；含1個Co、4×eq\f(1,4)＝1個O，不符合化學式CoO2，D錯誤。(3)組成為TiCl3·6H2O的晶體中配體可以是氯或水分子，該晶體中兩種配體的物質的量之比為2∶4，則配體為2個氯和4個水分子，故由該配離子組成的晶體化學式還可以寫為[TiCl2(H2O)4]Cl·2H2O。(4)據(jù)“均攤法”，晶胞中含4×eq\f(1,6)＋1＝eq\f(5,3)個Al、8×eq\f(1,6)＋2×eq\f(1,2)＋1＝eq\f(10,3)個Ti，故該合金的化學式：Ti2Al。19．(14分)第ⅤA族元素原子核外電子排布有著特殊性，能與其他元素組成結構、性質各異的化合物?；卮鹣铝袉栴}：(1)氮原子可以提供孤電子對與氧原子形成配位鍵，基態(tài)氧原子的價層電子發(fā)生重排提供一個空軌道，則重排后的氧原子價層電子軌道表示式為________，基態(tài)氧原子的價層電子不是重排結構，原因是重排結構不符合________(填“泡利原理”或“洪特規(guī)則”)。(2)沸點：PH3________(填“>”或“＜”，下