38．［化学-选修物质结构与性质］(15分)

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。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元素可以形成负一价离子。请回答下列问题：

(1)X元素原子基态时的电子排布式为__________，该元素的符号是__________;

(2)Y元素原子的价层电子的轨道表示式为________，该元素的名称是__________;

(3)X与Z可形成化合物XZ₃，该化合物的空间构型为____________;

(4)已知化合物X₂Y₃在稀硫酸溶液中可被金属锌还原为XZ₃，产物还有ZnSO₄和H₂O，该反应的化学方程式是_________________________________________________;

(5)比较X的氢化物与同族第二、第三周期元素所形成的氢化物稳定性、沸点高低并说明理由____。

答案(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³　 As(2)(3)三角锥

(4)As₂O₃+6Zn+6H₂SO₄=2AsH₃↑+6ZnSO₄+3H₂O (5)稳定性：NH₃＞PH₃＞AsH₃ 因为键长越短，键能越大，化合物越稳定　 沸点：NH₃＞AsH₃＞PH₃　 NH₃可形成分子间氢键，沸点最高，AsH₃相对分子质量比PH₃大，分子键作用力大，因而AsH₃比PH₃沸点高。

[解析](1)X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，可通过写电子排布式得到X为33号元素As;(2) Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，同样根据电子排布式得到Y为O;再根据X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42可得到Z为H.(3)-(5)就不再分析了。

[考点分析]涉及电子排布的问题，一般相对简单，这也是目前选修科目的一个趋势。

37．［化学-选修化学与技术］(15分)

请回答氯碱的如下问题：

(1)氯气、烧碱是电解食盐水时按照固定的比率k(质量比)生成的产品。理论上k＝_______(要求计算表达式和结果);

(2)原料粗盐中常含有泥沙和Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2－等杂质，必须精制后才能供电解使用。精制时，粗盐溶于水过滤后，还要加入的试剂分别为①Na₂CO₃、②HCl(盐酸)③BaCl₂，这3种试剂添加的合理顺序是______________(填序号)

(3)氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

①图中X、Y分别是_____、_______(填化学式)，分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%与b%的大小_________;

②分别写出燃料电池B中正极、负极上发生的电极反应正极：______; 负极：_____;

③这样设计的主要节(电)能之处在于(写出2处)____________、____________。

答案(1)k=M(Cl₂)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89(2)③①② (3)①Cl₂　 H₂　 a%小于b%　 ②O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^- H₂－2e^-+2OH^-＝2H₂O　 ③燃料电池可以补充电解池消耗的电能；提高产出碱液的浓度；降低能耗(其他合理答案也给分)

[解析](1)只要了解电解饱和食盐水的化学方程式2NaCl+2H₂O　　 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑即可得到，k=M(Cl₂)/2 M(NaOH)=71/80=1:1.13或0.89；(2)只要抓住除钡离子要放在除碳酸根离子前即可得到顺序关系：③①②；(3)本题突破口在于B燃料电池这边，通空气一边为正极(还原反应)，那么左边必然通H₂，这样Y即为H₂ ；再转到左边依据电解饱和食盐水的化学方程式可知唯一未知的就是X，必然为Cl₂了；A中的NaOH进入燃料电池正极再出来，依据O₂+4e^-+2H₂O＝4OH^- 可知NaOH+浓度增大。

[考点分析]本题前半部基本就是课本内容的再现，但后半部很有创意，可以很好的综合考查考生的原电池和电解的相关知识

28.(14分)2SO₂(g)+O₂(g) =2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO₂(g)氧化为1mol SO₃的ΔH=-99kJ·mol^-1.请回答下列问题：

(1)图中A、C分别表示　 　、　 　，E的大小对该反应的反应热有无影响？　 。该反应通常用V₂O₅作催化剂，加V₂O₅会使图中B点升高还是降低？　 ，理由是　　　 ；

(2)图中△H=　 KJ·mol^-1；

(3)V₂O₅的催化循环机理可能为：V₂O₅氧化SO₂时，自身被还原为四价钒化合物；四价钒化合物再被氧气氧化。写出该催化循环机理的化学方程式　 　　　　；

(4)如果反应速率υ(SO₂)为0.05 mol·L^-1·min^-1,则υ(O₂)=　 mol·L^-1·min^-1、υ(SO₃)=　 mol·L^-1·min^-1；

(5)已知单质硫的燃烧热为296 KJ·mol^-1，计算由S(s)生成3 molSO₃(g)的△H　 (要求计算过程)。

答案(1)反应物能量　 生成物能量　 (2)无　 降低　 因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低　 (3)-198　 (4) SO₂ +V₂O₅=SO₃+2VO₂　 4VO₂+ O₂=2V₂O₅　 (4)0.025　 0.05

(5) S(s)+O₂(g) =2SO₂(g)△H₁=-296 KJ·mol^-1 , SO₂(g)+1/2O₂(g) =SO₃(g) △H₂=-99 KJ·mol^-1　

3 S(s)+9/2O₂(g)=3SO₃(g) △H=3(△H₁+△H₂)=-1185 KJ·mol^-1　

[解析](1)本小题考查反应物总能量高于生成物总能量为放热反应，可得到A和C所表示的意义，E为活化能与反应热无关，但是用催化剂可以降低活化能；(2)图中表示的是2molSO2的反应，因此△H=-99×2KJ·mol^-1；(3)依题意即可写出：SO₂ +V₂O₅=SO₃+2VO₂　 4VO₂+ O₂=2V₂O₅；(4)依据速率之比等于化学计量数之比

[考点分析]本题类似2008年的海南试题，但考查的知识点增多了。

27．(15分)下图表示有关物质(均由短周期元素形成)之间的转化关系，其中A为常见的金属单质，B为非金属单质(一般是黑色粉末)，C是常见的无色无味液体，D是淡黄色的固体化合物。(反应条件图中已省略。)

(1)A、B、C、D代表的物质分别为　　 、　　 、　　　 、　　　　 (填化学式)；

(2)反应①中的C、D均过量，该反应的化学方程式是　　　　 ；

(3)反应②中，若B与F物质的量之比为4∶3，G、H分别是　　 、　　 (填化学式)；

(4)反应③产物中K的化学式为　　 　　　　　　　　　　　　　；

(5)反应④的离子方程式为　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

答案(1)Al　 C　 Na₂O₂　 (2) 2H₂O +Na₂O₂ =4NaOH+O₂↑　 2Al+ 2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑

(3) CO₂　 CO　 (4) Na₂CO₃　 (5) 2AlO₂^-+CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+CO₃^2-　　　

[解析]D是淡黄色的固体化合物是本题的突破口，根据中学化学知识基本锁定Na₂O₂，能与水和CO₂反应，但是题目另一信息C是常见的无色无味液体说明C是水，则G为CO₂；再依据K能溶于水，说明K为Na₂CO₃ ，F为O₂; 题给信息黑色单质B与氧气(F)反应得到G(CO₂)，说明B为C(碳)；依据F(O₂)与E反应生成C(水)可知E为氢气，再根据金属A与碱性溶液反应产生氢气，可得到A为Al.

[考点分析]本题框图复杂，纵横交错，难度较大，但是若找到Na₂O₂这个突破口，本题也就迎刃而解了。

26.(14分)碱式碳酸铜可表示为：xCuCO₃·yCu(OH) ₂·zH₂O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。

(1)现采用氢气还原法，请回答如下问题：

①写出xCuCO₃·yCu(OH) ₂·zH₂O与氢气反应的化学方程式　　　　　　　　　　　 ；

②试验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号)：

(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l)

③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为　　　　　 　g，化学式为　　　　　　 ；

(2)某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由。　　　　　　　　　　　 　。

答案(1)①xCuCO₃·yCu(OH)₂·zH₂O+(x+y)H ₂ = (x+y)Cu+ xCO₂+(x+2y+z)H₂O

②a→k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l

③1.8　 CuCO₃·Cu(OH) ₂·H₂O

(2)可行　 根据反应xCuCO₃·yCu(OH) ₂·zH₂O=(x+y)CuO+ xCO₂↑+(y+z)H₂O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO₂和H₂O质量(或其中任意三个量)，即可计算出其组成。

[解析](1)本题的碱式碳酸铜与氢气反应看似一个很难的信息，其实细心一点只要把它理解为CuCO₃和Cu(OH)₂受热分解后产物CuO再与氢气反应，第①问题便可以解决；对于②要能分析出测定反应后CO₂和H₂O质量，因此对于氢气发生器后仪器的选择是除氯化氢和水蒸气，防止对后续测定影响就可以了，因为测定H₂O和CO₂分别用浓硫酸和碱石灰是固定的。(2)其实在分析(1)①方程式书写时便得到了碱式碳酸铜热分解方程式： xCuCO₃·yCu(OH) ₂·zH₂O=(x+y)CuO+ xCO₂↑+(y+z)H₂O↑，稍加分析可知，依据碱式碳酸铜、CuO、CO₂和H₂O质量(或其中任意三个量)，即可计算出其组成。

[考点分析]又是仪器组装问题，在上世纪九十年代初期很为流行，2007年的全国I卷和2008年海南卷也再次出现，因此可以说这是高考题若干年轮回的一种体现。

13.在一定温度下，反应1/2H₂(g)+ 1/2X₂(g) HX(g)的平衡常数为10。若将1.0mol的HX(g)通入体积为1.0L的密闭容器中，在该温度时HX(g)的最大分解率接近于

A. 5%　　　　　 B. 17%　　　　　　 　　C. 25%　　　　　　　　　 D.33%

答案B

[解析]1/2H₂(g)+ 1/2X₂(g) HX(g)的平衡常数K₁为10,那么HX(g) 1/2H₂(g)+ 1/2X₂(g) 的平衡常数K₂为1/10, 2HX(g) H₂(g)+ X₂(g) 的平衡常数K₃为(1/10)²=0.01.设HX(g)分解xmol/L,有, 2HX(g) H₂(g)+ X₂(g)

　　　　　　 1　　　　　 0　　 0

　　　　　　 x　　　　　 x　　 x

　　　　　 1-x　　　　 x　　 x

K₃= x·x/(1-x) ²= 0.01 ,得到x=0.17,所以, 该温度时HX(g)的最大分解率接近于B. 17%

[考点分析]本题考查化学平衡常数的相关计算，题目难度不大，但要求考生平时要掌握方程式的变化对于化学平衡常数表达式的影响和数值的改变。

12.能正确表示下列反应的例子方程式是

A. 向次氯酸钙溶液通入过量CO₂：Ca²⁺+2ClO^-+CO₂+H₂O =CaCO₃↓+2HClO

B. 向次氯酸钙溶液通入SO₂：Ca²⁺+2ClO^-+SO₂+H₂O= CaSO₃↓+2HClO

C. 氢氧化钙溶液与碳酸氢镁溶液反应：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-＝CaCO₃↓+H₂O

D. 在氯化亚铁溶液中加入稀硝酸：3Fe²⁺+4H⁺+NO₃^-=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O

答案D

[解析]A选项CO₂过量的话，应该生成HCO₃^- 方程式应为：ClO^-+CO₂+H₂O=HClO+HCO₃^-；B选项HClO可将CaSO₃氧化为CaSO₄ ，正确的方程式为：Ca²⁺+ClO^-+SO₂+H₂O=CaSO₄↓+Cl^-+2H⁺ ；C选项要考虑到Mg(OH)₂ 为沉淀即可, Mg²⁺+2HCO₃^-+2Ca²⁺+4OH^-＝Mg(OH)₂↓+2CaCO₃↓+2H₂O。

[考点分析]本题考查离子方程式的书写和正误判断，把平时练习中的次氯酸钙与CO₂和SO₂ 反应问题在一个题目中出现，很是少见，四个选项都很常规，都是熟题。难度不大。

11.将氢氧化钠稀溶液滴加到醋酸稀溶液中，下列各图示意混合溶液有关量或性质的变化趋势，其中错误的是

答案D

[解析]A选项氢氧化钠和醋酸发生中和反应，反应放热，当酸反应完成后，再加碱，相当于往热水中加入冷水，温度降低。B选项醋酸中滴加氢氧化钠酸性减弱pH增大。C选项醋酸中滴加氢氧化钠，相当于弱电解质溶液变成强电解质溶液，因此导电能力增加。D选项醋酸中滴加氢氧化钠，氢氧化钠和醋酸发生反应了，因此氢氧化钠开始时为0.

[考点分析]本题考查水溶液中的离子反应的相关知识，题目容量大，对考生的能力要求很高。

10.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂+S↓+H₂O,下列各组实验中最先出现浑浊的是　　

答案D

[解析]影响化学反应速率的因素众多，本题从浓度和和温度两个因素考查，非常忠实于新教材必修2,只要抓住浓度越大，温度越高反应速率越大，便可以选出正确答案D。

[考点分析]本题主要考查影响化学反应速率的因素，题目来源于课本，考生很有亲切感。

9. 下列化合物中既能使溴的四氯化碳溶液褪色，又能在光照下与溴发生取代反应的是

　A.甲苯　　　　　　　　 B.乙醇　　　　　　　 C.丙烯　　　　　　　　　　 　D.乙烯

答案C

[解析]本题的突破口在第一个关键知识点：能使溴的四氯化碳溶液褪色的物质还有碳碳不饱和键，这样选项只剩下C和D了，再根据能与溴发生取代反应的物质为含有苯环物质或烷烃(或烷基)，因此只有C选项符合题意了。

[考点分析]本题较为新颖，考生如果基本功不扎实，容易误选A选项。第一个关键知识点对于教师来说必须要突破原来老教材的提法，能使溴水褪色的物质含有碳碳不饱和键的提法。