内容正文:
2022年高考理科综合全国卷整体结构保持不变,命题贯彻落实立德树人根本任务,丰富情境素材来源,加强价值导向作用,坚持正确育人方向,促进学生德智体美劳全面发展。命题依据国家课程标准,依托高考评价体系,在考查中深化基础性、加强综合性,充分考虑中学教育教学实际,积极衔接高中育人方式改革,服务“双减”政策,彰显学科特质,加强实验探究能力和实践应用能力的考查;合理创设情境,强调理论联系实际,促进学生核心素养培育,助力素质教育发展。
热点一 展现科技成果,增强社会责任
展示我国重大科技成果,使学生在答题过程中感受国家科技进步与社会发展水平,提升学生的民族自信心。
【例1】 (2022·全国甲卷T35)2008年北京奥运会的“水立方”,在2022年冬奥会上华丽转身为“冰立方”,实现了奥运场馆的再利用,其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2CH2)与四氟乙烯(CF2CF2)的共聚物(ETFE)制成。回答下列问题:
(1)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为 。
(2)图a、b、c分别表示C、N、O和F的逐级电离能I变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变化图是 (填标号),判断的根据是 ;第三电离能的变化图是
(填序号)。
(3)固态氟化氢中存在(HF)n形式,画出(HF)3的链状结构 。
(4)CF2CF2和ETFE分子中C的杂化轨道类型分别为 和 ;聚四氟乙烯的化学稳定性高于聚乙烯,从化学键的角度解释原因 。
(5)萤石(CaF2)是自然界中常见的含氟矿物,其晶胞结构如图所示,X代表的离子是 ;若该立方晶胞参数为a pm,正负离子的核间距最小为 pm。
解析 (1)F的原子序数为9,价电子数为7,根据泡利原理和洪特规则,即可画出其价电子排布图。(2)同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势,但N的2p轨道上的电子排布是半满的,比较稳定,其第一电离能高于邻位C、O的第一电离能,故图a符合C、N、O、F第一电离能的大小顺序;C、N、O、F的价电子排布式分别为2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5,失去两个电子后,价电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3,此时F的2p轨道上的电子排布处于半充满状态,比较稳定,其第三电离能最大,O的半径小于N的半径,O的第三电离能大于N的,C失去的第三个电子为2s上的电子,导致其第三电离能大于N的,故图b符合C、N、O、F第三电离能的大小顺序。(3)F电负性较大,HF分子之间可以形成氢键,进而形成(HF)2、(HF)3等缔合分子,由此可画出(HF)3的链状结构。(4)CF2CF2分子中存在碳碳双键,故CF2CF2分子中C的杂化轨道类型为sp2;ETFE为共聚物,分子中的化学键全部为单键,故ETFE分子中C的杂化轨道类型为sp3;氟的电负性较强,C—F键的键能比C—H键的键能大,使得聚四氟乙烯的化学稳定性比聚乙烯的强。(5)X代表的离子位于顶点和面心,该晶胞中含X的个数为8×+6×=4,Y代表的离子位于晶胞体内,共8个,根据萤石的化学式为CaF2,可知X代表Ca2+;F-分别位于8个“小正方体”的体心,Ca2+与F-最近的核间距为晶胞体对角线长度的,由于晶胞参数为a pm,故Ca2+与F-最近的核间距为a pm。
答案 (1)
(2)a 同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势,但N的2p轨道上的电子排布是半充满的,相对较稳定,其第一电离能高于邻位C、O的第一电离能 b (3) (4)sp2 sp3 氟的电负性较强,C—F键的键能比C—H键的键能大,使得聚四氟乙烯的化学稳定性比聚乙烯的强 (5)Ca2+ a
本题以北京冬奥会使用的高分子材料为背景,考查物质结构与性质的关系,展现我国新材料的开发与应用。
热点二 传达绿色理念,提升环保意识
当前我国面临的生态环境问题十分严峻,人民生活和社会发展受到资源约束、环境污染、生态退化的影响。绿色发展理念以人与自然和谐相处为价值取向,是处理生态问题的基本原则。
【例2】 (2022·全国乙卷T28)油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
①2H2S(g)+3O2(g)2SO2(g)+2H2O(g)
ΔH1=-1 036 kJ·mol-1
②4H2S(g)+2SO2(g)3S2(g)+4H2O(g)
ΔH2=94 kJ·mol-1
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g)
ΔH3=-484 kJ·mol-1
计算H2S热分解反应④2H2S(g)S2(g)+2H2(g)的ΔH4= kJ·mol