《2603950024高考试题——理综试题详细解析(山东卷)word版.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2603950024高考试题——理综试题详细解析(山东卷)word版.doc(30页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、绝密启封并使用完毕前2011年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)理科综合能力测试(物理部分)本试卷分第卷和第卷两部分,共12页。 满分240分。 考试用时150分钟。答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、准考证号、县区和科类填写在试卷和答题卡规定的位置。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。第I卷(必做,共88分)注意事项:1. 第卷共22小题,每小题4分,共88分。2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。不涂在答题卡上,只答在试卷上不得分。二、选择题(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只
2、有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)16.了解物理规律的发现过程,学会像科学家那样观察和思考,往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是A.焦耳发现了电流热效应的规律B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C.楞次发现了电流的磁效应,拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.牛顿将斜面实验的结论合理外推,间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动答案:AB解析:1840年英国科学家焦耳发现了电流热效应的规律;库仑总结出了点电荷间相互作用的规律;法拉第发现了电磁感应现象,拉开了研究电与磁关系的序幕;伽利略通过将斜面实验合力外推,间接证明了自由落体运动的规律
3、。17.甲、乙为两颗地球卫星,其中甲为地球同步卫星,乙的运行高度低于甲的运行高度,两卫星轨道均可视为圆轨道。以下判断正确的是A.甲的周期大于乙的周期 B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度 D.甲在运行时能经过北极的正上方答案:AChh2v0ab解析:对地球卫星,万有引力提供其做圆周运动的向心力,则有,可知半径越大速度越小,半径越大加速度越小,同步卫星的轨道与赤道共面,第一宇宙速度为最大环绕速度,可见 A正确、C正确。18.如图所示,将小球从地面以初速度竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则A.两球同时落地 B.相遇时两球
4、速度大小相等 C.从开始运动到相遇,球动能的减少量等于球动能的增加量 D.相遇后的任意时刻,重力对球做功功率和对球做功功率相等答案:C解析:相遇时间为t则有,两式联立得,相遇是甲的速度为,乙的速度为,故两者速度不一定相等、也不能同时落地,相遇之后的速度不同,故重力的功率也不相同;根据动能定律,两球重力做功分别为、,故C正确。19.如图所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa0,b所受摩擦力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间 ( ) abA.Ffa大小不变 B.Ffa方
5、向改变C.Ffb仍然为零 D.Ffb方向向右答案:AD解析:两物块相同,由受力分析可知两物体受到弹簧拉力大小相等,方向相反,绳子对b的拉力等于弹簧对b的拉力,若a平衡且有摩擦力,则绳对a拉力大小等于b受到得绳子拉力大小相等,此摩擦力小于最大静摩擦力,故当间断右侧细绳后,a受力情况不变,b受到的摩擦力与弹簧拉力平衡,大小与a受到的摩擦力相等。绳子剪断后受力分析FFFN FNmgmgFfaFfb绳子剪断前受力分析FFFN FNmgmgFfaFb20.为保证用户电压稳定在220V,变电所需适时进行调压,图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变,当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用
6、户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是 ( )A、B、C、为使用户电压稳定在220V,应将P适当下移D、为使用户电压稳定在220V,应将P适当上移P u1用户u2图甲 0t/10-2u2/V12图乙答案:BD解析:根据图像知周期为T=210-2s,电压的最大值为V,故用户得到电压的瞬时值为,B正确;用户获得电压为交流电的有效值,此时有效值为190V,根据变压比,增大电压则需要减少原线圈的匝数P要适当上移,D正确。MNabcd21、如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN上,d点位于
7、两电荷的连线上。以下判断正确的是 A、 b点场强大于d点场强B、 b点场强小于d点场强C、 a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D、 试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能答案:BCc、dh3h图甲解析:根据等量同种电荷的电场线分布可知b点场强小于d点场强,B正确,A错误;由对称性可知a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差,C正确;MN左侧电势大于零,而右侧小于零所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能,D错误。22.如图甲所示,两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h,方向与导轨平
8、面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动,此时再由静止释放d,两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度,Ekd表示d的动能,xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是acxcOoh2h3h4h5hacxcOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hABCD图乙答案:BD解析:c导体棒落入磁场之前做自由落体运动,加速度恒为g,有,c棒进入磁场以速度v做匀速直线运动时,d棒开始做自由落体运动,与c棒做自由落体运动的过程相同,此时c棒在磁场中做匀速直线运动的路程为,d棒进入磁场而c还没有传出磁场的过程,无电磁感应,两导体棒仅受
9、到重力作用,加速度均为g,知道c棒穿出磁场,B正确。c棒穿出磁场,d棒切割磁感线产生电动势,在回路中产生感应电流,因此时d棒速度大于c进入磁场是切割磁感线的速度,故电动势、电流、安培力都大于c刚进入磁场时的大小,d棒减速,直到穿出磁场仅受重力,做匀加速运动,结合匀变速直线运动,可知加速过程动能与路程成正比,D正确。第II卷(必做120分+选做32分,共152分)注意事项:1.第II卷共16道题。其中2330题为必做部分,3138题为选做部分。2.第II卷所有题目的答案,考试须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内,在试卷上答题不得分。3.选做部分考试必须从中选择2道物理题、1道化学题和1
10、道生物题作答。答题前,请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑,答完题后,再次确认所选题号【必做部分】23.(12分)hHx挡板(1)某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。(空气阻力对本实验的影响可以忽略)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值
11、为_。滑块与斜面间的动摩擦因数为_。以下能引起实验误差的是_。a滑块的质量 b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差 d小球落地和滑块撞击挡板不同时答案: cdAVRE rS图甲解析:滑动沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动,有,小球做自由落体运动,有,所以。对滑块受力分析,根据牛顿第二定律得.I/AU/V即解得由分析知,c、d能引起实验误差。(2)某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率。 所得实验数据如下图,请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出的图像。U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55 根据所画的
12、图像,可求得电流时电源的输出功率为_。(保留两位有效数)实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计。在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是 。(Rx阻值未知)a b c dAVRSAVRSAVRSAVRSRxRx图乙RxRx答案:如图所示 0.37(或0.36) bc0I/AU/V0.10.20.30.40.50.60.71.51.61.71.81.92.02.1解析:如图所示由U-I图象可知,当I=0.2A时,U=1.84V。由P=UI得:P=1.840.2W=0.368W按图甲电路进行
13、实验操作的过程中存在安全隐患是:滑动变阻器的滑片移动到最右端时,相当于把电流表直接接在电源两极,会烧坏电流表。而图乙中的a仍然出现图甲的问题;b中的Rx在滑动变阻器的滑片移动时起分流作用保护电流表;c中的Rx在滑动变阻器的滑片移动到最右端时起限流作用保护电流表;d中的Rx在滑动变阻器的滑片移动到最右端时,Rx与r串联相当于电源内阻,等于直接把电流表接在电源两极。b、c正确。24.(15分)如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg。B
14、与A左段间动摩擦因数=0.4。开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。(取g=9.8m/s2)求:(1)B离开平台时的速度vB。(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB(3)A左端的长度l2Bl1FAxl2h答案:(1)2m/s (2)0.5s 0.5m (3)1.5m解析:(1)B离开平台做平抛运动。竖直方向有 水平方向有 由式解得代入数据求得 (2)设B的加速度为aB,由牛顿第二定律和运动学知识得 联立式,代入数据解得 (3)设B刚开始运动时A的速度为,由动能定
15、理得 设B运动时A的加速度为由牛顿第二定律和运动学知识有 联立式,代入数据解得 25.(18分)扭摆器是同步辐射装置中的插入件,能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图:、II两处的条形匀强磁场区边界竖直,相距为L,磁场方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为-q、重力不计的粒子,从靠近平行板电容器MN板处由静止释放,极板间电压为U,粒子经电场加速后平行于纸面射入区,射入时速度与水平和方向夹角=300(1)当区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时,粒子从区右边界射出时速度与水平方向夹角也为300,求B0及粒子在区运动的时间t0(2)若区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0,求粒
16、子在区的最高点与区的最低点之间的高度差h(3)若L2=L1=L、B1=B0,为使粒子能返回区,求B2应满足的条件(4)若B1B2,L1L2,且已保证了粒子能从区右边界射出。为使粒子从区右边界射出的方向与从区左边界射出的方向总相同,求B1、B2、L1、L2之间应满足的关系式。mPQMNB1B2L1L2LIII-q图1B1B2L1L2LIII答案:(1) (2) (3)解析:(1)如图1所示,设粒子射入磁场I区的速度为v,在磁场I区做圆周运动半径为,由动能定理和牛顿第二定律得 由几何关系得 联立得 设粒子在I区做圆周运动周期为T,运动时间为t 图2B1B2L1L2LIII联立式解得 (2)设粒子在
17、磁场II区做圆周运动半径为,由牛顿第二定律得 由几何知识得 联立式解得 (3)如图2所示,为使粒子能再次返回到I区应满足 联立式解得 (4)如图3(或图4)所示,设粒子射出磁场I区时速度与水平方向的夹角为,由几何知识可得 联立式解得 图3B1B2L1L2LIII图4B1B2L1L2LIII【选做部分】36.(8分)物理选修3-3(1)人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是 。 a液体的分子势能与体积有关 b晶体的物理性质都是各向异性的 c温度升高,每个分子的动能都增大 d露珠呈球状是由于液体表面张力的作用答案:a d解析:物体体积变化时,分子间的距离将发生改变,分子
18、势能随之改变,所以分子势能与体积有关,a正确。晶体分为单晶体和多晶体,单晶体的物理性质各向异性,多晶体的物理性质各向同性,b错误。温度是分子平均动能的标志,具有统计的意义,c错误。液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势,d正确。(2)气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=14cm。后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=44cm。(已知外界大气压为1个标准大气压,1标准大气压相当于76cmHg)求恒温槽的温度。此过程A
19、内气体内能 (填“增大”或“减小”),气体不对外做功,气体将 (填“吸热”或“放热”)。答案:364K 增大 吸热ABCDO橡胶管解析: 设恒温槽的温度为,由题意知A内气体发生等容变化由查理定律得 联立式解得理想气体的内能只由温度决定,A气体的温度升高,所以内能增大。由热力学第一定律知,气体不对外做功,气体将吸热。37、 (8分)(物理物理3-4)(1)如图所示,一列简谐波沿x轴传播,实线为t1=0时的波形图,此时P质点向y轴负方向运动,虚线为t2=0.01s时的波形图。已知周期T0.01s。x/my0123456789A-A波沿x轴_(填“正”或“负”)方向传播。求波速。答案:正 100m/
20、s解析:t1=0时,P质点向y轴负方向运动,由波的形成与传播知识可以判断波沿x轴正向传播。由题意知 联立式代入数据求得(2)如图所示,扇形AOB为透明柱状介质的横截面,圆心角AOB=60。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质,经OA折射的光线恰平行于OB。求介质的折射率。折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”)发生全反射。答案: 不能i解析:依题意作出光路图,如图所示。由几何知识知入谢角i=600,折射角=300。根据折射定律代入数据求得。, ,而。,以不能发生全反射。38. (8分)【物理-物理3-5】(1)碘131核不稳定,会发生衰变,其半衰变期为8天。碘131核的衰变
21、方程: _(衰变后的元素用X表示)。经过_天有75%的碘131核发生了衰变。答案: 16解析:核衰变遵守电荷量和质量数守恒,所以 根据半衰期概念,得 即 解得t=16天。 (2)如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m,两船沿同一直线同一方向运动,速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力)答案:4v0解析:设乙船上的人抛出货物的最小速度为,抛出货物后的速度为,甲船上的人接到货物后速度为,由动量守恒定律得: 为避免两船相撞应满足: 联立式得: 2011年普通高等学
22、校招生山东省统一考试理科综合能力测试本试卷分第1卷(选择题)和第2卷(非选择题)两部分,考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。第I卷注意事项1. 答题前,考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚。并贴好条形码。请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。2. 每小题选出答案后,用2B铅笔吧答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动。用橡皮擦干净后,在选涂其他答案编号,在试题卷上作答无效。以下数据可供解题时参考:相对原子质量(原子量):Hl Cl2 N14 016 Na23 M9 24 A1 27 S 32 C1 35 5 Cr52 Fe 56 Cu 64一、
23、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 【解析】煤的干馏属于化学变化,而石油的分馏属于物理变化,故A错;Ba2+是有毒的,BaSO4之所以能做钡餐,是因为BaSO4既不溶于水,又不溶于酸,故B错;12C、14C是两种原子,其关系是同位素,同素异形体是同种元素的不同单质之间的关系,故C错;葡萄糖是小分子,粒子的小于1nm,故不属于胶体,无丁达尔现象产生,故D正确。【答案】D1. 化学与生产、生活密切相关。下列叙述正确的是A. 煤的干馏和石油的分馏均属化学变化B. BaSO4在医学上用作钡餐,BaSO4对人体无毒C. 14C可用于文物年代的鉴定,14C与12C互为同素异形体D
24、.葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应现象,不属于胶体 【解析】短周期中最外层电子数是次外层电子数一半的有Li: 和Si:,属于非金属的是硅。硅在自然界中全部以化合态形式存在,故A正确;做光导纤维是二氧化硅而不是单质硅,故B错;二氧化硅能与氢氟酸反应,故C错;非金属性CSi,故气体氢化物的稳定性CH4SiH4,D错。【答案】A2. 某短周期非金属元素的原子核外最外层电子数是次外层电子数的一半,该元素A.在自然界中以化合态的形式存在 B.单质常用作半导体材料和光导纤维C.最高价氧化物不与酸反应 D.气态氢化物比甲烷稳定 【解析】乙酸的酸性比碳酸强,故A正确;油脂不是高分子化合物,故B错;甲烷与氯气在光
25、照条件下可发生取代反应生成一氯甲烷,苯和硝酸生成硝基苯的反应,也属于取代反应,故C正确;苯不能使溴的四氯化碳褪色,说明苯中不含碳碳双键,苯中的化学键是一种介于单键和双键之间的独特的键,故D正确。【答案】B3. 下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2B.蛋白质和油脂都属于高分子化合物,一定条件下能水解C.甲烷和氯气反应生成一氯甲烷与苯和硝酸反应生成硝基苯的反应类型相同D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键 【解析】铝的氧化物属于两性氧化物,不属于碱性氧化物,故A错;铜在空气中放置,可以生成铜绿Cu2
26、(OH)2CO3,故B错;因HCl易挥发,三种盐在加热条件下,都能彻底水解,故C正确;电解三种盐溶液的混合物时,首先是Fe3+ +e-= Fe2+,不能得到金属单质;当Fe3+消耗完,Cu2+ +2e-=Cu;当Cu2+消耗完,2H+ +2e-=H2,不可能得到铁单质和铝单质,故D错。【答案】C4. Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物B.三者的单质放置在空气中只生成氧化物C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法D.电解AlCl3、FeCl3、CuCl2的混合溶液是阴极上依次析出Cu、Fe、Al 【解析】有些元素
27、的最高价不等于最外层电子数,如O、F等元素,故A错;根据核外电子排布规律,能量低的电子在离核较近的区域内运动,能量高的电子在离核较远的区域内运动,故B错;元素的得电子能力越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,故C正确;周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素通常既显一定的金属性,又显一定的非金属性,而过渡元素是指副族和第元素,故D错。【答案】C5. 元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。下列说法正确的是A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价B.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高C.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均以此增强D.元素周期表中
28、位于金属和非金属非界线附近的元素属于过渡元素 【解析】醋酸是弱电解质,加水稀释时电离程度增大,溶液中导电粒子的数目是增多的,但粒子的浓度要减小,故A、C错;电离平衡常数只与温度有关,故B正确;10mL pH11的NaOH溶液只能反应掉10mL pH3的醋酸溶液中电离出的H+,还有大量的未电离的醋酸没有反应,故溶液显酸性,D错。【答案】B6. 室温下向10 mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是A.溶液中导电粒子的数目减少B.溶液中不变C.醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大D.再加入10 mL pH=11的NaOH溶液,混合液pH=7 【解析】电镀时Zn 为阳极,Fe为阴极,
29、KCl、ZnCl2的混合溶液为电解质溶液,若未通电,不存在自发进行的氧化还原反应,故不能构成原电池,故A错;电镀时,导线中每通过2 mol电子,就会析出1mol锌,通过的电量与析出的锌量的关系确定,故B错;电镀时保持电流保持恒定,则反应的速率就不会改变,故升高温度对反应的速率无影响,故C正确;镀锌层破损后,锌与铁可构成原电池的两个电极,铁做正极受到保护,故D错。【答案】C7. 以KCl和ZnCl2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C.电镀时保持电流恒定,
30、升高温度不改变电解反应速率D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用第II卷 【解析】(1) NO2与H2O反应的方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;6NO2+8NH3=7N2+12 H2O,当反应中有1 mol NO2参加反应时,共转移了24 mol电子,故转移1.2mol电子时,消耗的NO2为22.4L=6.72L。(2)根据盖斯定律,将第二个放出颠倒过来,与第一个方程式相加得:2NO2+2SO2=2SO3+2NO,H=836 kJmol-1,故NO2+SO2SO3+NO,H=418 kJmol-1;本反应是反应前后气体分子数不变的反应,故体系的压强保持不变,故a不能说明反应已达到平衡
31、状态;随着反应的进行,NO2的浓度减小,颜色变浅,故b可以说明反应已达平衡;SO3和NO都是生成物,比例保持1:1,故c不能作为平衡状态的判断依据;d中所述的两个速率都是逆反应速率,不能作为平衡状态的判断依据。解析: NO2(g)+SO2(g) SO3(g)+NO(g) 起始物质的体积 1a 2a 0 0转化物质的体积 x x x x平衡物质的体积 1a- x 2a- x x x则:,故x=,平衡时的体积分别为、和,故平衡常数为=。(3)由图可知,温度升高,CO的转化率降低,平衡向逆反应方向移动,故逆反应是吸热反应,正反应是放热反应,H0;压强大,有利于加快反应速率,有利于使平衡正向移动,但压
32、强过大,需要的动力大,对设备的要求也高,故选择。因为在250时,压强为1.3104kPa时,CO的转化率已较大,再增大压强,CO的转化率变化不大,没有必要再增大压强。【答案】(1) 3NO2+H2O=2HNO3+NO 6.72(2)418 b 2.67或8/3(3) 在250时,压强为1.3104kPa时,CO的转化率已较高,再增大压强CO的转化率提高不大,而生产成本增加,得不偿失。8. (14分)研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2O27N512 H2O也可处理NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的
33、NO2在标准状况下是 L。(2)已知:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) H=-196.6 kJmol-12NO(g)+O2(g) 2NO2(g) H=-113.0 kJmol-1则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的H= kJmol-1。一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是 。a体系压强保持不变b混合气体颜色保持不变cSO3和NO的体积比保持不变d每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 测得上述反应平衡时NO2与NO2体积比为1:6,则平衡常数K 。(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为
34、CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应H 0(填“”或“ 2CH3CH2ONa + H2;要除去硫,常用能溶解硫的二硫化碳清洗。(2)正极上是S得到电子发生还原反应:xS+2e- = Sx2-;要形成闭合回路,M必须是能使离子在其中定向移动的,故M的两个作用是导电和隔膜;假设消耗的质量都是207 g,则铅蓄电池能提供的电子为2 mol,而钠硫电池提供的电子为1 mol,故钠硫电池的放电量是铅蓄电池的4.5倍。(3) Na2S溶液中,存在的水解反应为:H2O + S2- HS- + OH-,HS- + H2O H2S + OH-,其中的
35、离子浓度由大到小的顺序为:c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H)。加入CuSO4,发生的离子反应为Cu2+ S2-=CuS,使水解平衡向左移动,碱性减弱,pH减小;Na2S溶液长期放置会析出硫,是因为O2将其氧化的原因,离子方程式为:2S2-+ 2H2O+O2=2S+ 4OH-。【答案】(1)2CH3CH2OH + 2Na2CH3CH2ONa + H2 二硫化碳或热的NaOH溶液(2)xS+2e- = Sx2- 离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫 4.5 (3)c(Na)c(S2)c(OH)c(HS)c(H) 减小 2S2-+ 2H2O+O2=2S+ 4OH-9. (14分)科研、
36、生产中常涉及钠、硫及其化合物。(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠,化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫,可用的试剂是 。(2)下图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320左右,电池反应为2Na+SNa2Sx,正极的电极反应式为 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是 。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。(3) Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ,向该溶液中加入少量固体CuSO4,溶液pH (填“增大”“减小”或“不变”), Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为 (用离子方程式表示)。 【解析】(1)
37、通入氯气后Cl2 + 2Br- = 2Cl- +Br2,故操作是萃取,用的仪器是分液漏斗;又因下层得到的是溴,故使用的萃取剂是四氯化碳。(2)因为加入CaO的目的是除去Mg2+,故加入W的目的是除去SO42-;为了不使Ca2+沉淀,pH的理论值为11.0pH12.2;酸化时,为不引人新的杂质离子,应选用盐酸。(3)装置的选择,应从发生装置,除杂装置和收集装置三个方面分析。a中收集方法不对; c中的长颈漏斗应插在液面以下;b、d是合理的。(4)要通过测pH判断两种酸的酸性强弱,两种酸的浓度必须是相等的,而SO2的溶解度远大于CO2的,两饱和溶液的浓度不相等,故该实验的设计是错误的。验证酸性强弱,
38、最常用的原理是强酸置换弱酸,故实验步骤:将SO2通入NaHCO3溶液中,生成的气体再通过酸性高锰酸钾除去过量的SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,最后通入饱和石灰水中。实验现象:品红不褪色,饱和石灰水变浑浊。实验结论:H2SO3的酸性比H2CO3强。【答案】(1) 四氯化碳 分液漏斗(2)除去溶液中的SO42- 11.0pH12.2 盐酸(3)b、d(4)用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等;三种参考方案如下:方案一:配制相同物质的量浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液,用酸度计(或pH试纸)测两种溶液的pH。前者的pH小于后者,证明H2SO3的酸性比H2CO3强。方案二:将SO2气体
39、依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊,证明H2SO3的酸性比H2CO3强。方案三:将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色,证明H2SO3的酸性比H2CO3强。10. (14分)实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水无水CaCl2和Br2,流程如下:卤水CaO无水CaCl2上层溶液X溶液WCl2操作下层溶液V溶液Z溶液Y过滤煅烧酸化、结晶高温脱水过滤贝壳Br2(1)操作使用的试剂是 ,所用主要仪器的名称是 。(2)加入溶液
40、W的目的是 。用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中数据可知,理论上可选择pH最大范围是 。酸化溶液Z时,使用的试剂为 。开始沉淀时的pH沉淀完全时的pHMg2+9.611.0Ca2+12.2c(OH-) =1.8molL-1(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体,下列装置中合理的是 。(4)常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.210-2, Ka2=6.310-3,H2CO3的电离常数Ka1=4.510-7, Ka2=4.710-11。某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于 。设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论)。 。仪器自选。供选的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱