把握正確價值取向 提高化學復習效率

孟凡盛

新課程高考主觀試題設計的價值取向，特別注重以真實化學研究或化學工藝創設新穎情景，考查考生運用所學基礎化學知識和基本化學理論解決實際問題的能力。

筆者長期跟蹤研究高考化學試題設計的價值取向及其發展方向，長期堅持用有正確價值取向的原創試題來提高考生學習的針對性，收到了事半功倍的學習效果。如2013年3月至5月期間，筆者多次在省級高三化學教師復習備考講座中設計的鈷酸鋰電池試題，與2013年高考新課標I卷第27題的部分小題完全吻合。

通過多年潛心研究、精心選擇，筆者認為：錳、釩、砷、硼等元素的化合物，在今后高考無機推斷試題中出現的概率較大;一碳化學、CO2的減排及資源化利用、燃煤脫硫技術、多元強酸及其鹽的電離和水解等，在今后高考反應原理試題中出現的機會較多?？忌记叭裟芘?、弄熟、弄透這幾道試題的價值取向及相關基礎知識和解題方法，羊年高考或許會得意揚揚！

一、正確價值取向的無機推斷試題

【例1】MnO2常用于實驗室和電池工業，回答下列問題：

（1） MnO2主要存在于軟錳礦中。寫出舍勒用軟錳礦制取Cl2的離子方程式________。

（2）檢驗溶液中Mn2+的方法為：向待測溶液中加入硝酸，無明顯現象;繼續加入難溶于水的NaBiO3 （還原產物為Bi3+），溶液呈紫紅色，寫出反應的離子方程式____________。取實驗室制備Cl2后的冷卻澄清溶液，依次加入硝酸、少量NaBiO3，發現溶液變為紫紅色后立即褪去，用離子方程式解釋紫紅色褪去的原因_______________。

（3）圖1所示電解池，通電后電解池的陰極和陽極上分別制備單質Mn和MnO2。

圖1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖2

①A是直流電源的 ? ? ? ? ? ?極（填“正”或“負”）。

②寫出石墨電極上的反應式 ? ? ? ? ? ?。寫出電解總反應的離子方程式 ? ? ? ? ? ?。

③要配制陽極室的電解質溶液250 mL，需要稱取MnSO4 ? ? ? ? ? ?g。

（4）上述方法制備的MnO2常用于制造電池。

①寫出堿性鋅錳電池放電時的總反應式 ? ? ? ? ? ?。

②性能優良的鋰錳電池反應原理如圖2所示，其中電解質LiClO4溶于混合有機溶劑中，Li+ 通過電解質遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。電池正極反應式為__________。是否可用水代替電池中的混合有機溶劑？_______（填“是”或“否”），原因是_________。

（5）某化學研究小組利用軟錳礦（主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物）作脫硫劑，通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2。（反應條件已略去）

假設脫除的SO2只與軟錳礦漿中的MnO2反應。按照圖示流程，將a m3（標準狀況）含SO2的體積分數為b%的尾氣通入礦漿，若SO2的脫除率為89.6%，最終得到MnO2的質量為c kg，則除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質時，所引入的錳元素相當于MnO2_______kg。

解析：（1）教材上介紹舍勒研究軟錳礦時，發現它與熱的濃鹽酸反應放出黃綠色氣體，實驗室至今仍用該反應制備氯氣：MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O。高考時遇到教材上的反應，考生一定要寫得規范無誤，測試時有的考生漏寫加熱符號和氣體箭頭。

（2）考查陌生氧化還原反應離子方程式的書寫，以及用離子方程式解釋新情景實驗中的現象。硝酸起酸化的作用，Mn2+被NaBiO3氧化為紫紅色的MnO4-，離子方程式為：2Mn2++5 NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++ 5Na++7H2O。測試時不少考生忽視了“難溶于水”，把“NaBiO3”誤寫成“BiO3-”而扣分。制備Cl2后的溶液含有大量具有還原性的Cl-，可以將MnO4-還原為Mn2+而褪色：2MnO4-+10 Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

（3）考查考生觀察理解能力?？忌鷳翡J地觀察到鐵電極只能在該電解池中作陰極，如果鐵電極作陽極就是活潑陽極，會失去電子被氧化，這樣陽極上就不能制備MnO2。①鐵電極是陰極則A是電源的負極。②石墨陽極上是還原劑Mn2+失去電子被氧化為MnO2：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+。鐵陰極上是Mn2+得到電子被還原為Mn：Mn2++2e-=Mn，二者相加即為電解總反應：2Mn2++2H2OMn+ MnO2+4H+。③右室為陽極室， c（MnSO4）=c（Mn2+）=1 mol/L（Mn的相對原子質量為55），m（MnSO4）=1 mol/L×0.250 L×151 g/mol= 37.75 g。

（4）①堿性鋅錳電池的電極反應式和電池總反應式均來自教材，負極為Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2，正極為2 MnO2+2e-+2H2O=2MnOOH+2OH-，總反應為二者相加Zn+2MnO2+ 2H2O = 2MnOOH+Zn（OH）2，“MnOOH”名稱為氫氧化氧錳。測試時不少考生寫錯了鋅錳堿性電池的總反應式而失分，特別提醒考生考前一定要擠出時間回歸教材。②活潑金屬鋰為電池的負極，易與水反應，因此有機電解質不能用水代替。正極材料MnO2得到電子的同時結合遷移入的Li+生成LiMnO2：MnO2+e-+Li+ =LiMnO2。

（5）第一步脫除SO2的反應為：SO2+ MnO2= MnSO4，生成的MnSO4與消耗的SO2物質的量相等，即：

n1（MnSO4）= n（SO2） =

=0.4ab ?mol

第四步生成MnO2的反應為：3Mn2++2MnO4-+ 2H2O=5MnO2↓+4H+，則第四步的物質的量為：

n4（MnSO4）= n（MnO2） =×

第二、三兩步引入的錳元素就是除去鐵、鋁、銅、鎳等雜質時引入的錳元素，其物質的量為：

n（Mn）= n4（MnSO4） - n1（MnSO4）

=× - 0.4ab ?mol

相當于MnO2的質量為：

m（MnO2）= n（Mn） ×87 g·mol-1 ×10-3 kg·g-1

= （×- 0.4ab ?mol ）×87 g·mol-1 ×

10-3 kg·g-1

= kg

答案：（1） MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O

（2）2Mn2++5NaBiO3+14H+=2MnO4-+5Bi3++ 5Na++7H2O ? ?2MnO4-+10 Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+ 8H2O

（3） ①負 ? ②Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ ? 2Mn2++ 2H2OMn+ MnO2+4H+ ? ?③37.75

（4） ①Zn+2MnO2+ 2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2

②MnO2+e-+Li+ =LiMnO2 ? 否 ? 電極Li是活潑金屬，能與水反應

（5）

價值取向：錳的化合物貫穿初、高中化學始終，本題以考生非常熟悉的MnO2為素材，選取Mn2+的檢驗、同槽電解制取單質錳和MnO2、鋅錳堿性電池和鋰錳電池、軟錳礦脫硫同時制電極材料MnO2等真實化學應用，考查考生在新情景下運用“雙基”的能力、理解的深刻性及計算的敏捷性。試題設計理念是高考命題專家最常用的“源于教材又高于教材”。

引申拓展：若用圖3，電解池陰極產生目標產物單質錳，陽極產生氧氣;若用圖4，電解池陽極產生目標產物MnO2，陰極析出氫氣;圖1則是陰、陽極同時產生目標產物單質錳和MnO2，即圖1的電流效率比圖3、圖4的電流效率高（或說制備等量的目標產物，圖1的能耗最低）。

圖3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖4

【例2】釩（V）及其化合物廣泛應用于工業催化、新能源等領域?；卮鹣铝袉栴}：

（1） V2O5為兩性氧化物，與強堿反應生成釩酸鹽（VO43-），溶于強酸生成含釩氧離子（VO2+）的釩酰鹽。寫出V2O5分別與燒堿溶液和稀硫酸反應的離子方程式________________、__________________。

（2） V2O5是接觸法制硫酸的催化劑。450℃時，在催化氧化SO2的過程中，發生V2O5與VO2之間的轉化，寫出催化氧化SO2過程中發生的兩個氧化還原反應方程式_____________、_________________。

（3） V2O5有強氧化性，在酸性溶液中被還原為藍色的VO2+（釩氧基離子）。9.1 g V2O5與足量的濃鹽酸反應，產生_______L（標準狀況）的黃綠色氣體。（V的相對原子質量為51）

（4） 全釩液流儲能電池是利用不同價態離子對的氧化還原反應來實現化學能和電能相互轉化的裝置，其原理如下圖所示：

①當左槽溶液逐漸由黃變藍，其電極反應式為

。

②充電過程中，右槽溶液顏色逐漸由 ? ? ? ? ? ? 色變為 ? ? ? ? ? ? 色。

③放電過程中氫離子的作用是 ? ? ? ? ? ? ?和 ? ? ? ? ? ? ?;充電時若轉移的電子數為3.01×1023個，左槽溶液中 ? n（H+）的變化量為 ? ? ? ? ? ? ? ?。

解析：（1）考查考生的遷移能力。兩性氧化物是指既能與強堿反應生成鹽和水 （V2O5+6OH-=2VO43-+ 3H2O），又能與強酸反應生成鹽和水的氧化物（V2O5+2H+=2VO2++H2O），如考生熟悉的Al2O3。

（2） 考查考生理解能力。V2O5催化氧化SO2的總

反應為：2SO2+O22SO3。根據“發生V2O5與VO2之

間的轉化”知，V2O5先把還原劑SO2氧化為SO3，本身還原為VO2（SO2 + V2O5SO3+ 2VO2），然后O2把VO2氧化為V2O5 （4VO2+ O22V2O5）。也可以用總反應式減去第一個反應式得到第二個反應式。

（3）考查考生能否在陌生情景中熟練運用得失電子守恒進行簡潔的化學計算。消耗1 mol V2O5與生成1 mol Cl2轉移電子均為2 mol，9.1 g V2O5為0.05 mol，故產生的Cl2也為0.05 mol，標準狀況時的體積為

0.05 mol×22.4 L/mol=1.12 L。

（4） ① “左槽溶液逐漸由黃變藍”，是氧化劑VO2+ （+5價V）在酸性溶液中得電子被還原為VO2+ （+4價V）的過程，電極反應式為：VO2++e- + 2H+=VO2++H2O。②充電時右槽電極與外接電源負極相連作陰極，陰極上發生得電子的還原反應，也就是V由高價態（V3+）還原為低價態（V2+），即由綠色變為紫色。③放電時H+的兩個作用分別為：通過交換膜定向移動導電和參與正極反應。充電時左槽反應為：VO2+-e-+H2O=VO2++ 2H+，即每通過0.5 mol e-生成1 mol H+，同時有0.5 mol H+通過交換膜定向移動至右槽，左槽溶液中Δn（H+）= 1mol-0.5mol=0.5mol。

答案：（1） V2O5+6OH-= 2VO43-+3H2O

V2O5+2H+ = 2 VO2++H2O

（2）SO2 + V2O5SO3+ 2 VO2

4VO2+O22V2O5

（3）1.12

（4）①VO2++2H++e-= VO2++H2O ? ? ?②綠 ? ?紫

③ 參與正極反應 ? 通過交換膜定向移動使電流通過溶液 ? ?0.5 mol

價值取向：釩是現代工業的“味精”——鋼是虎，釩是翼，鋼含釩猶如虎添翼。本題選擇了考生既熟悉又陌生的V2O5，考查考生在新情景中，正確理解兩性氧化物的性質、理解V2O5催化氧化SO2的反應歷程的能力，同時用發展勢頭強勁的優秀綠色環保蓄電池——全釩液流儲能電池，創設全新情景，考查考生運用電化學基礎解決問題的能力。

二、正確價值取向的反應原理試題

【例1】甲醇是基本有機原料之一，可以用來制備 （CH3）2NH（二甲胺）、（CH3）2NCHO （二甲基甲酰胺） 、HCOOCH3（甲酸甲酯）、CH3OCH3（甲醚）、（CH3O）2CO （碳酸二甲酯）等重要有機物，這些有機物的沸點如下表：

名稱 沸點（℃） 名稱 沸點（℃）

甲醇 64.7 甲酸甲酯 32

二甲胺 7.4 甲醚 -24.9

二甲基甲酰胺 153 碳酸二甲酯 90

（1） ①在425℃、Al2O3作催化劑時，甲醇與氨氣反應可以制得二甲胺，反應的化學方程式為________。二甲胺顯弱堿性，與鹽酸反應生成（CH3）2NH2Cl，溶液中離子濃度由大到小的順序為_____________。

②甲醇合成二甲基甲酰胺的化學方程式為：

2CH3OH+NH3+CO（CH3）2 NCHO+2H2O ?ΔH

若該反應在常溫下能自發進行，則ΔH ? ? ? ? ?0（填“>”“<”或“=”），判斷理由是 ? ? ? ? ? ? ? ?。

（2） 甲醇制備甲酸甲酯的化學方程式為：

HCOOH+CH3OHHCOOCH3+H2O

某興趣小組通過實驗測定常溫時上述酯化反應的化學平衡常數K。反應體系中各組分的起始量如下表（反應過程中體積變化忽略不計）：

組分 HCOOCH3 H2O HCOOH CH3OH

物質的量/mol 1.00 1.99 0.01 0.52

甲酸甲酯轉化率在常溫時隨反應時間（t）的變化如下圖：

①寫出實驗過程中發生反應的化學方程式

____________________。

②甲醇與甲酸常溫時發生酯化反應的平衡常數K=___________。

（3） 甲醇制甲醚的化學方程式為：

2CH3OHCH3OCH3+H2O ?ΔH

一定溫度下，在三個體積為1.0 L的恒容密閉容器中發生上述反應：

容器

編號 溫度

（℃） 起始物質的量（mol） 平衡物質的量（mol）

CH3OH CH3OCH3 H2O

I 387 0.20 x

Ⅱ 387 0.40 y

Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090

①x / y=________。

②已知387℃時該反應的化學平衡常數K=4，容器Ⅱ中反應達到平衡后，若要進一步提高甲醚的產率，可以采取的措施有 ? ? ? ? ? ? 。

③若起始時向容器I中充入CH3OH 0.1 mol、CH3OCH3 0.15 mol和H2O 0.10 mol，則反應將向______（填“正”或“逆”）反應方向進行，通過計算說明理由_______________。

（4）以甲醇為主要原料，電化學合成碳酸二甲酯工作原理如下圖所示：

①電源負極為 ? ? ? （填“A”或“B”），寫出陽極的電極反應式____________。

②若參加反應的O2為1.12 m3（標準狀況），制得碳酸二甲酯的質量為__________kg。

解析：（1）考查銨鹽水解知識的遷移及運用復合判據判斷化學反應方向。①CH3OH與NH3發生分子間脫水反應生成（CH3）2NH ：2CH3OH+NH3

（CH3）2NH+2H2O。（CH3）2NH的弱堿性與NH3類似，N原子上的孤對電子可以與H+形成配位鍵生成類似于NH4Cl的（CH3）2NH2Cl：（CH3）2NH+HCl=（CH3）2NH2Cl，（CH3）2NH2Cl屬于強酸弱堿鹽，水解顯酸性，故離子濃度由大到小的順序為： c（Cl-）> c[（CH3）2NH2+] > c（H+）>c（OH-）。

②<;常溫時該反應是氣體體積減小的反應，也就是熵減（ΔS<0）反應，常溫下能自發進行說明ΔG=ΔH -TΔS<0，由于-TΔS >0，因此ΔH<0。

（2）考查酯化反應平衡常數的測定原理。興趣小組是通過測定甲酸甲酯在常溫不加催化劑條件下發生水解反應的平衡常數K′，K′的倒數即為甲酸與甲醇酯化反應的平衡常數。①實驗過程中發生反應的化學方程式為：HCOOCH3+H2OHCOOH+CH3OH。測試時不少考生無視試題信息（常溫無催化劑），想當然地標明反應條件為催化劑和加熱。這里提醒考生解題時一定要注意審題，寫出符合題意的化學方程式。

②由圖像與表格知，在75 min時水解反應達到平衡，甲酸甲酯的轉化率為24%，所以水解的甲酸甲酯的物質的量為1.00×24%=0.24 mol。平衡時，

n（HCOOCH3）=1.00 mol-0.24 mol=0.76 mol，n（H2O）=

1.99 mol-0.24 mol=1.75 mol，n（HCOOH）=0.01 mol+ 0.24 mol =0.25 mol ，n（CH3OH）=0.52 mol + 0.24 mol = 0.76 mol，甲酸甲酯水解反應的平衡常數計算過程為：

K′===

由于酯的水解反應是酯化反應的逆過程，所以K=1/ K′=7。

（3）考查等效平衡及運用平衡常數定量判斷平衡移動的方向。①387℃，甲醇分子間脫水反應是氣體體積不變的氣相反應，Ⅱ與Ⅰ是等效平衡，但平衡時各組分的物質的量是Ⅰ的2倍，即x / y =。

②Ⅰ達到平衡時，K==

=4，x=0.08;與Ⅲ比較，平衡時x=0.08<0.09，

即降低溫度平衡向右移動，正反應為放熱反應，ΔH <0。

③Q ===

< 4，當Q < K時，向正反應方向進行。

（4） 考查觀察理解能力及電化學基礎知識在新情景中的應用。①右側O2得電子被還原為H2O，則右側為陰極室，B為電源負極，A為電源正極?；蛘撸鹤髠菴O中

+2的C失去2 mol e-被氧化為+4價的C（），

左側為陽極室，A為正極。讀圖知左側2 mol CH3OH與CO失去2 mol e-生成（CH3O）2CO和H+： 2CH3OH+ CO-2e-=（CH3O）2CO+2H+。

②總反應為：4CH3OH+2CO+O22（CH3O）2CO+

2H2O，碳酸二甲酯的物質的量為O2的2倍，計算過程為：

m=2n（O2）·M [（CH3O）2CO]=2××

0.9 g· mol-1= 9000 g = 9 kg

答案：（1） ①2CH3OH+NH3（CH3）2NH+

2H2O ? ?c（Cl-）>c[（CH3）2NH2+]>c（H+）>c（OH-）

②< ? 常溫時該反應是氣體體積減小的反應，也就是熵減（ΔS<0）反應，常溫下能自發進行說明ΔG=△H-TΔS<0，由于-TΔS>0，則ΔH<0

（2）①HCOOCH3+H2OHCOOH+CH3OH ? ?②7

（3）① ? ? ②降溫 ? ?③正

Q === ?< 4

（4） ①B ? 2CH3OH+CO-2e-=（CH3O）2CO+2H+

②9

價值取向：一碳化學是以含一個碳原子的化合物——甲烷（CH4）、合成氣（CO和H2）、CO2 、CH3OH、HCHO等為初始反應物，反應合成一系列重要的化工原料和燃料的化學。一碳化學的主要目的是節約煤炭和石油資源，用少的碳原料生成多的燃料，提供給人類。本題以一碳化學中的CH3OH為原料，通過制備二甲胺、二甲基甲酰胺、甲酸甲酯、甲醚、碳酸二甲酯等的化學反應，全方位考查考生對化學反應的自發方向、鹽類水解、反應速率及平衡理論（含等效平衡）、新型電解池的理解。同時考查考生的讀圖、讀表和計算能力。

【例2】硫酸是二元強酸，K2=1.0×10-2?；卮鹣铝袉栴}：

（1）寫出硫酸的電離方程式 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 、 ? ? ?。

（2）長期用帶玻璃塞的磨口玻璃試劑瓶盛放Na2SO4溶液，觀察到瓶口被腐蝕，寫出腐蝕過程中發生的離子反應方程式 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 、 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

（3）已知0.1mol·L-1NaHSO4溶液的pH=2，則0.1mol·L-1 H2SO4溶液中氫離子的物質的量濃度可能是 ? ? ? ? ? ? 0.11 mol·L-1（填“<”“>”或“=”），理由是：

。

（4）0.1mol·L-1 NaHSO4溶液中各種離子濃度由大到小的順序是： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

（5）無色液體二氯化硫酰（SO2Cl2）遇水強烈水解生成硫酸，寫出反應的化學方程式 ? ? ? ? ? ? 。

（6）如果在1.0 L Na2CO3溶液中溶解0.010 mol BaSO4，寫出沉淀轉化的離子方程式 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，列式計算，Na2CO3溶液的最初濃度不得低于多少？（忽略溶液體積變化） [已知：Ksp（BaSO4）=1.1×10-10、Ksp（BaCO3）=2.6×10-9]

解析：（1）考查考生理解信息的能力。 “硫酸是強酸”說明一級電離是完全電離，“K2=1.0×10-2”說明二級電離是部分電離：H2SO4=H++HSO4-、HSO4- H++ SO42-。

（2）硫酸根離子水解使硫酸鈉溶液顯堿性，生成的少量NaOH與玻璃中的SiO2反應腐蝕玻璃：SO42-+ H2OHSO4-+OH-，SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。

（3）H2SO4第一步電離產生的H+抑制了HSO4-的電離。

（4）0.1 mol·L-1 NaHSO4溶液中存在如下3個電離：NaHSO4=Na++ HSO4-、HSO4-H++ SO42-、H2OH++OH-;由于pH=2且H+有兩個來源，SO42-只有一個來源，故離子濃度大小順序為：c（Na+ ）>

c（HSO4-）> c（H+）> c（SO42-）> c（OH- ）

（5） 水解反應元素化合價不變，所以二氯化硫酰中-1價的Cl元素結合水中+1價H元素生成氯化氫：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl↑。

答案：（1） H2SO4=H++HSO4- ? ? HSO4-H++ SO42-

（2） SO42-+H2OHSO4-+OH- ? SiO2+2OH-=SiO32-+H2O

（3） < ? H2SO4第一步電離產生的H+，抑制了HSO4-的電離

（4）c（Na+ ）> c（HSO4-）>c（H+）> c（SO42-）> c（OH-）

（5） SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl↑

（6）CO32-+ BaSO4（s）BaCO3（s）+ SO42-

K ====

==0.042

c（CO32-）=== 0.24 mol/L

Na2CO3溶液的最初濃度：

c（Na2CO3）≥（0.01+0.24）mol/L=0.25 mol/L。

價值取向：以考生熟悉的硫酸及硫酸鹽為素材創設新的問題情景，考查考生對強、弱電解質的電離、鹽類的水解及遷移（共價化合物的水解，第5小題）、定量認識難溶電解質的溶解平衡等電離理論的掌握程度，讓考生對硫酸及其鹽的認識有推陳出新的感覺。

原創押題

1.砷（As）及其化合物在制備農藥、合金、半導體材料中有廣泛的應用?；卮鹣铝袉栴}：

（1）畫出砷的原子結構示意圖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，指出砷的常見化合價 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。砷的不同核素75As、74As、73As互稱為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ，砷的不同單質灰砷、黃砷、黑砷互稱為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。砷是黃銅添加劑，黃銅的主要成分是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。

（2） 砒霜（As2O3）是制備含砷殺蟲農藥的原料。含砷鋅（含少量As2O3）制H2會產生有毒的砷化氫，因此實驗室必須用無砷鋅來制備H2。寫出含砷鋅與稀硫酸反應生成少量砷化氫的離子方程式為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（3）比較還原性強弱：砷化氫 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?硒化氫（填“強于”或“弱于”）;比較對熱穩定性強弱：砷化氫 ? ? ? ? ? ? ? 磷化氫（填“強于”或“弱于”）。砷化氫分子的空間構型為 ? ? ? ? ? ? ?。砷化氫在空氣中自燃生成砒霜（As2O3），寫出砷化氫自燃的化學方程式 ? ? ? ? ? 。

（4）砷化鎵是除硅之外的最重要半導體材料，由化合物X和砷化氫在500℃～800℃反應制得，11.5 g X與足量砷化氫反應產生6.72 L（標準狀況）甲烷。（Ga的相對原子質量70）

①X的化學式為 ? ? ? ? ? 。

②寫出該反應的化學方程式 ? ? ? ? ? 。

（5）鹽橋電池如圖所示：若向B中加入適量40%NaOH溶液，觀察到電流計指針發生偏轉，A中溶液黃色變淺。若向B中加入適量濃鹽酸，觀察到電流計指針向相反的方向偏轉。

①向B中加入適量40% NaOH溶液，電流計指針發生偏轉，電子的流向為 ? ? ? ? ? ? → ? ? ? ? ? ? （填“C1”“C2”），放電時電池總反應的離子方程式為

。

②向B中加入適量濃鹽酸，寫出原電池的正極反應式 ? ? ? ? ? 。

③I2、AsO43-氧化性強弱與溶液酸、堿性的關系為 ? ? ? ? ? 。

2.硼酸（H3BO3）是生產其他硼化物的基本原料，回答下列問題：

（1） 已知 H3BO3的電離常數為5.8×10-10，H2CO3電離常數：K1=4.4×10-7、K2=4.7×10-11，向盛有飽和硼酸溶液的試管中，滴加0.1 mol/L Na2CO3溶液，未觀察到氣體逸出，簡述原因 ? ? ? ?。

（2） 已知硼酸的電離方程式為H3BO3+H2O ? ?B（OH）4-+H+ ，則H3BO3與足量NaOH溶液反應的化學方程式為 ? ? ? ?。

（3）硼酸和甲醇在濃硫酸存在下生成B（OCH3）3，B（OCH3）3再與NaH反應制得易溶于水的強還原劑硼氫化鈉（NaBH4）。

①B（OCH3）3的名稱為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，

寫出硼酸和甲醇反應生成B（OCH3）3的化學方程式

，反應類型為 ? ? ? ?。

②NaBH4中H元素的化合價為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。寫出B（OCH3）3與NaH反應生成NaBH4的化學方程式 ? ? ? ?。

（4） 用NaBH4和過氧化氫可以設計成一種新型堿性電池。該電池放電時，每摩爾NaBH4釋放8 mol e-。寫出這種電池放電反應的離子方程式 ? ? ? ?。

（5）（H3BO3）的工業制法是：向四硼酸鈉（Na2B4O7）的水溶液中加入硫酸酸化。寫出四硼酸鈉（Na2B4O7）與硫酸反應生成硼酸的化學方程式 ? ? ? ?。

（6） H3BO3也可以通過電解的方法制備。工作原理如圖所示（陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過）：

①寫出陽極的電極反應式 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

②分析產品室可得到H3BO3的原因 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ，寫出產品室發生的離子方程式 ? ? ? ?。

3.近年來對CO2的有效控制及其高效利用的研究正引起全球廣泛關注。據報道，美國科學家發現了一種新的可將CO2轉化為甲醇的高活性催化體系，比目前工業使用的常見催化劑快近90倍。由CO2制備甲醇過程可能涉及的反應如下：

反應Ⅰ： CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g） +H2O（g）

ΔH 1=-49.58 kJ·mol-1

反應Ⅱ：CO2（g）+ H2（g）CO （g）+H2O（g）

ΔH 2

反應Ⅲ： CO（g）+2 H2（g）CH3OH（g）

ΔH 3=-90.77 kJ·mol-1

回答下列問題：

（1）反應Ⅱ的ΔH 2= ? ? ? ? ?，反應Ⅲ自發進行條件是 ? ? ?（填“較低溫”“較高溫”或“任何溫度”）。

（2）在一定條件下，2 L恒容密閉容器中充入一定量的H2和CO2僅發生反應Ⅰ，實驗測得在不同反應物起始投入量下，反應體系中CO2的平衡轉化率與溫度的關系曲線如下圖所示。

反應物起始投入量：

曲線I：n（H2）=3 mol，n（CO2）=1.5 mol

曲線Ⅱ：n（H2）=3 mol，n（CO2）=2 mol

①據圖可知，若要使CO2的平衡轉化率大于40%，以下條件中最合適的是 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

A.n（H2）=3 mol，n（CO2）=1.5 mol; 650 K

B.n（H2）=3 mol，n（CO2）=1.7 mol;550 K

C.n（H2）=3 mol，n（CO2）=1.9 mol; 650 K

D.n（H2）=3 mol，n（CO2）=2.5 mol;550 K

②在溫度為500 K的條件下，充入3 mol H2和1.5 mol CO2，該反應10 min時達到平衡：

a.用H2表示該反應的速率為 ? ? ? ?;

b.該溫度下，反應I的平衡常數K= ? ? ? ?;

c.在此條件下，系統中CH3OH的濃度隨反應時間的變化趨勢如圖所示，當反應時間達到3 min時，迅速將體系溫度升至600 K，請在圖中畫出3～10 min內容器中CH3OH濃度的變化趨勢曲線：

（3）某研究小組將一定量的H2和CO2充入恒容密閉容器中并加入合適的催化劑（發生反應I、Ⅱ、Ⅲ），測得了不同溫度下體系達到平衡時CO2的轉化率（a）及CH3OH的產率（b），如圖所示，請回答問題：

①該反應達到平衡后，為同時提高反應速率和甲醇的生成量，以下措施一定可行的是 ? ? ? （選填編號）。

A.改用高效催化劑 ? ? ? ?B.升高溫度

C.縮小容器體積 ? ? ? ? ? ?D.分離出甲醇

E.增加CO2的濃度

②據圖可知當溫度高于260℃后，CO的濃度隨著溫度的升高而 ? ? ? ? ?（填“增大”“減小”“不變”或“無法判斷”），其原因是 ? ? ? ? ? ? ?。