【化学—选修3：物质结构和性质】（15分）
元素周期表是研究元素原子结构及性质的重要工具。现有X、Y和Z三种元素，其原子序数依次减小。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，X跟Y可形成化合物X2Y3。Z元素既可以形成正一价离子也可形成负一价离子。请回答下列问题：
（1）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为______________，该元素的名称是_____；
（2）在X与Z形成的化合物XZ3中，X的杂化类型是 ，该化合物的空间构型为_____________；短周期元素形成的化合物中与XZ3互为等电子体的是 ；
（3）请写出X的两种含氧酸的化学式 、 ，其中酸性较强的是 。
（4）Q与Z同主族。Q单质的晶胞如下图所示，若设该晶胞的密度为ag/cm3，阿伏加德罗常数为NA，Q原子的摩尔质量为M，则表示Q原子半径的计算式为 。
（15分）
（1）
或
（2分） 氧。（1分）
（2）sp3（2分），三角锥形。（1分）NH3、PH3（2分，每个1分）
（3）H3AsO3、H3AsO4 。（共2分，各1分）H3AsO4（1分）
（4） 
（4分，只要有这个式子即给4分，有无单位或对错均不考虑。）
【解析】
试题分析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，所以X是第四周期第五主族元素As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则2p上的电子可能是2个也可能是4个，所以Y元素可能是C或O；X跟Y可形成化合物X2Y3，说明Y的化合价为-2价，所以Y是O元素；Z元素既可以形成正一价离子也可形成负一价离子，则Z是H元素。
（1）Y元素原子最外层6个电子，所以价电子的轨道表示式为；该元素是O；
（2）在X与Z形成的化合物XZ3中，即AsH3，As的价层电子对数=3+1/2(5-3)=4,所以As是sp3杂化；空间构型为三角锥型；短周期元素形成的化合物中与XZ3互为等电子体的是同主族元素的氢化物NH3、PH3；
（3）As的两种含氧酸的化学式为H3AsO3、H3AsO4 。根据酸性强弱的判断依据，同种元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，所以H3AsO4 的酸性强；
（4）由图可知，该晶胞中Q原子的个数是8×1/8+1=2，设晶胞的棱长为xcm,原子半径为rcm，则4r=
x，根据已知得a=2M/NAx3，可计算出x，所以r=
考点：考查元素推断，物质结构与性质，晶胞计算
新课标阶梯阅读训练系列答案科目：高中化学 来源：2013-2014河南省周口市高一下学期5月联考化学试卷（解析版） 题型：选择题
如将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2即构成甲烷燃料电池。已知通入甲烷的一极，其电极反应为
，下列叙述正确的是
A．通入甲烷的一极为正极
B．通入氧气的一极发生氧化反应
C．该电池总反应为
D．该电池在工作时，溶液中的阴离子向正极移动
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科目：高中化学 来源：2013-2014河南省南阳市春期高一期终质量评估化学试卷（解析版） 题型：选择题
现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁（Fe2O3）粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（假定反应前后溶液的体积不变）：
①向其中一份固体中加入100 mL 2.0mol?L-1的NaOH溶液，加热使其充分反应后过滤，测得溶液中的c(OH-)=1mol?L-1
②向另一份固体中加入100 mL 4.0 mol?L-1的HCl溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H+、Fe2+和Al3+三种阳离子且c(H+）=0.1mol?L-1则产生的气体的体积(标准状况)为 （ ）
A．2.856L B．2.448L C．2.688L D．2.352L
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科目：高中化学 来源：2013-2014河南省六市毕业班第二次联合调研检测理综化学试卷（解析版） 题型：填空题
【化学--选修2化学与技术】（15分）
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知：2KOH + Cl2 ═ KCl + KClO + H2O（条件：温度较低）
6KOH + 3Cl2 ═ 5KCl + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
回答下列问题：
（1）该生产工艺反应①应在 （填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式 ；
（3）K2FeO4具有强氧化性的原因 ；
（4）配制KOH溶液时，是在每100 mL水中溶解61.6 g KOH固体（ 该溶液的密度为1.47 g/mL），它
的物质的量浓度为 ；
（5）在“溶液I”中加KOH固体的目的是 ：
A．与 “溶液I” 中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
C．为下一步反应提供反应物
D．使副产物KClO3转化为 KClO
（6）从“反应液II”中分离出K2FeO4后，还会有副产品 （写化学式），它们都是重要的化工 产 品，具体说出其中一种物质的用途 （答1点即可）； 则反应③中发生的离子反应方程式为 。
（7）如何判断K2FeO4晶体已经洗涤干净 。
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科目：高中化学 来源：2013-2014河南省六市毕业班第二次联合调研检测理综化学试卷（解析版） 题型：选择题
英国赫瑞瓦特大学陶善文博士研究出以尿素为动力的燃 料电池新技术。用这种电池可直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电。尿素燃料电池结构如图所示，关于该电池描述正确的是
A．电池工作时H+移向负极
B．该装置还可以将电能转化成为化学能
C．理论上电池工作时，每消耗67．2L O2时，可以净化2mol CO(NH2)2
D．电池的负极反应式为：CO(NH2)2+H2O-6e-=CO2+N2+6H+
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科目：高中化学 来源：2013-2014河南师大附中高三4月份月考理综化学试卷（解析版） 题型：选择题
在下列装置中，MSO4和NSO4是两种常见金属的易溶盐。当K闭合时，SO42—从右到左通过交换膜移向M极，下列分析正确的是
A．溶液中c(M2+)减小
B．N的电极反应式：N＝N2+＋2e—
C．X电极上有H2产生，发生还原反应
D．反应过程中Y电极周围生成白色胶状沉淀
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科目：高中化学 来源：2013-2014河北省邯郸市高二7月调研考试化学试卷（解析版） 题型：填空题
如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：
（1）打开K2 ，合并K1 ，若所盛溶液为CuSO4溶液：则A为 极， A极的电极反应式为 。若所盛溶液为KCl溶液：则B极的电极反应式为
（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液，则：
①A电极附近可观察到的现象是 ，Na+移向 极（填A、B）
②B电极上的电极反应式为 ，
总反应化学方程式是 。
③反应一段时间后打开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，B极产生气体的体积（标准状况）为11.2mL，将溶液充分混合，溶液的pH约为 。若要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内加入或通入一定量的 。[ pH=-lgc(H+) ]
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科目：高中化学 来源：2013-2014河北省邯郸市高二7月调研考试化学试卷（解析版） 题型：选择题
下列关于原电池的叙述中，正确的是（ ）
A．把电能转化为化学能，使溶液发生氧化还原反应
B．电子从活泼金属流向不活泼金属，不活泼金属为负极
C．外电路中电子从负极流向正极
D．正极发生氧化反应
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科目：高中化学 来源：2013-2014河北省高一下学期第三次月考化学试卷（解析版） 题型：选择题
有A、B、C、D四块金属片，进行如下实验：①A、B用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，A极为负极； ②C、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，电流由D
导线C ； ③ A、C用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，C极产生大量气泡； ④B、D用导线相连后，同时浸入稀H2SO4溶液中，D极发生氧化反应。据此，判断四种金属的活动性顺序是
A． A>B>C>D B． A>C>D>B C． C>A>D>B D．C>B>D>A
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