31．(8分)[化学-化学与技术]

粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法对粗铜提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。回答以下问题；

　 (1)步骤一：电解精制：电解过程中，硫酸铜的浓度会　　　　　　 (选填：变大、不变、变小)。

步骤二：电解完成后，对电解液进行处理。

　 (2)阳极泥的综合利用：

稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该步反应的离子方程式：　　　　　 。

残渣含有极少量的黄金，如何回收金，他们查阅了有关资料，了解到了一些有关金的知识，以下是他们获取的一些信息：

从中可知，金很难与硝酸反应，但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比l：3的混合物)．请你简要解释金能够溶于王水的原因　　　　　　　　　 。

　 　(3)电解液含量的测定：下图是该小组探究电解液的一个实验流程：

则100mL滤液中Cu²⁺ 的浓度为　　　　 mol·L^-1 ，Fe²⁺的浓度为　　 　　mol·L^-1

30．(17分)

　 (1)右图所示是实验室中制取气体的一种简易装置。

　　　　 ①请简述检验它的气密性的方法　　　　　　　　 。

　　　　 ②利用右图所示装置可以制取　　　 气体(填反应

物状况及发生反应是否需要的条件)。

　 (2)张明同学设计下图所示装置，用粗铁粒与189g·L^-1

硝酸反应制取NO气体。请回答有关问题。

　　　　 ①189g·L^-1硝酸的物质的量浓度为　　　　 。

②NO气体能用排水法收集，而不能用排空气法收集的可能原因是　　　　　 。

③当找末止水夹a，关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是　　　　 。B装置烧杯中液体的作用是　　　　　　 。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。

④该实验中，若去掉B装置，对实验结果是否有影响？　　　　　　　 。

⑤将a mol铁与含b molHNO₃的稀溶液充分反应后，若HNO₃的还原产物只有NO，反应后Fe和HNO₃均无剩余，则反应中转移电子的物质的量是　　　 (用含a和b的代数式表示)。

⑥完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是　　　　 。现有仪器和药品：试管和胶头滴管。0.1mol·L^-1KSCN溶液、0.1mol·L^-1KI溶液、0.2mol·L^-1酸性KMnO₄溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究上述判断，填写下列实验报告：

[选做部分]

29．(14分)

卤素单质的性质活泼，卤素的化合物应用广泛，研究卤素单质及其化合物具有重要意义。

　 (1)在光照条件下，氯气和氢气反应过程如下：

　　　　 ①Cl₂→Cl+Cl　　 ②Cl+H₂→HCl+H　　 ③H+Cl₂→HCl+Cl

　　 　　反应②中被破坏的化学键是--，氯元素的原子结构示意图为--。。

　 (2)二氧化氯(ClO₂)是一种广泛用于水处理消毒剂，与Cl₂相比，ClO₂不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有害的有机氯化物。制备ClO₂的方法有以下两种：

2NaClO₃+4HCl===2ClO₂↑+Cl₂+2NaCl+2H₂O…………………………①

2NaClO₂+H₂O₂+H₂SO₄===2C1O₂↑+O₂↑+Na₂SO₄+2H₂O　 …………………②

你认为哪种方法最佳　　　　 (填序号)，理由是　　 　　　　　。

　 (3)工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氯气，请写出反应的离子方程式

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　 (4)碘钨灯具有比白炽灯寿命长且环保节能的特点。一定温度下，灯泡内封存的少量碘与使用过程中沉积在管壁上的钨可以发生反应：

　　　　 W(s)+I₂(g)WI₂(g)。为模拟上述反应，准确称取0.508g碘、0.736g金属钨置于50.0mL的密闭容器中， 加热使其反应。

　 　　　　 如图是WI₂(g)的物质的量随时间变

化关系图象，其中曲线I(0~t­₂时间段)

的反应温度为T₁，曲线II(从t₂开始)

的反应温度为T₂，且T₂>T₁。

　　　　 则：①该反应的△H　　 0(填“大于”

或“等于”或“小于”)

　　　　 ②从反应开始到t₁时间内的平均反应速率

v(I₂)=　　　　 。

　　　　 ③下列说法中不正确的是　　 (填序号)。

　　　　 A．该反应的平衡常数表达式是

　　　　　　　 B．灯丝附近温度越高，灯丝附近区域WI₂越易变为W而重新沉积到灯丝上

　　　　　　　 C．利用该反应原理可以提纯钨

　 (5)25℃时，向5mL含有KCl和KI浓度均为0.1mol/L的混合液中，滴加6mL0.1mol/L的AgNO₃溶液，先生成的沉淀是　　　　　 ，溶液中离子浓度由大到小的顺序是

　　　　 　　　　[不考虑H⁺和OH^-。25℃时K_SP(AgCl)=1.8×10^-10、K_SP(AgI)=8.3×10^-17]。

　 　　　　 请写出Mg与液态TiCl₄反应提纯钛的热化学方程式　　　　　　　 。

　 (6)Mg常用作提纯Ti的试剂，已知：

　 　　　①Mg(s)+Cl(g)==MgCl₂(s)△H=-641kJ/mol

②Ti(s)+2Cl₂(g)===TiCl₂(l) △H=-770kJ/mol

28．(11分)

“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请你回答以下问题：

　 (1)无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：

①写出步骤①的化学方程式　　　　　　　　　　　　　 。

②步骤②经过冷凝得到的SiHCl₃(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl₄(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，提纯SiHCl₃的主要化学操作的名称是　　　 ；SiHCl₃和SiCl₄一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl₃水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。

③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式　　　　　　　　　　　 。

　 (2)磁性材料。这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，请出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式　　　　　　　　 。

　 (3)激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石(Al₂O₃)是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：

　　　　 　　　　　　　　　　　　　　，　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (4)纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直经大约是　　　　　　　　 ，三氯化铁溶液可以加速伤口止血，请简述原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (5)高分子材料。可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂

[AlFe(OH)_nCl_6-n]_m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为　　　　　　　　　 。

一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈(CH₂=CH-CN)为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式　　　　　　　 。

26．(16分)玉米是一种重要的农作物，是科研过程中经常用到的实验材料。请分析回答：

　 　 (1)下图是利用玉米幼苗验证二氧化碳是光合

作用原料的实验装置。

①实验进行一段时间后，玉米的光合作用

强度将　　　　　　　　　　　　　　　 ，

其主要原因是　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

②若实验开始时将装置中l%的NaHCO₃

溶液换成等量l%NaOH溶液，则C₃与C₅含量变化为　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)玉米种皮的颜色是由细胞中的色素决定的，已知该色素不是蛋白质，那么基因控制种皮的颜色玉米是通过　　　　　 来实现的。将纯合的白色种皮玉米的花粉授给纯合的黄色种皮玉米植株，结出的种子全是黄色，将这些种子全部种下后自交，结出的玉米穗上有白色种子，则种皮的颜色中　　　　　　　　 隐性性状是　　　　　　 。

　 (3)现有长果穗(A)小粒(b)和短果穗(a)大粒(B)两个玉米杂合子品种，为了达到长期培育长果穗大粒(AaBb)杂交玉米的目的，请你完善下列三种育种方案：

　　　　 方案一：让长果穗小粒和短果穗大粒两个玉米杂合子品种分别连续自交，分别选育出基因型为　　　　　　　　　 的玉米品种。部分自交留种，部分杂交即可获得长果穗大粒的杂交玉米。

　　　　 方案二：让长果穗小粒和短果穗大粒两个玉米杂合子品种杂交，从子代中选择表现型为　　　　　　 的玉米品种连续自交，再选育出所需基因型的玉米品种。部分自交留种，部分杂交即可获得长果穗大粒的杂交玉米。该育种方法依据的遗传学原理是　　　　　　　　　　　　　　 。

　　　　 方案三：利用长果穗小粒和短果穗大粒两个玉米杂合子品种，通过　　　　　 育种方法可以在最短的时间内获得所需基因型的玉米品种，部分自交留种，部分杂交即可获得长果穗大粒的杂交玉米。

　 27．(17分)

I．生物体内的细胞之间可通过激素等

信号分子传递信息，从而引起相应

的生物效应。右图是人体调有节产

热的主要途径图示，请据图回答下

列问题：　

　 (1)图中TRH是　　　　 激素，寒冷

环境中A和B激素在血液中的含量

会上升，A和B作用于骨胳肌和其他

组织后，能增加产热的原因是　　

　　　　　 。

　 (2)由下丘脑到B发挥作用，其调节方式是　　　　　 。

II．下面是有关植物激素的实验研究。

　 　 (1)下图表示糖枫种子用低温处理使种子提前萌发过程中各种激素含量的变化情况，据图回答：

①脱落酸对种子的萌发起　　　　　　 作用，

②在种子萌发过程中，脱落酸与赤霉素之间的关系为　　　　　　　　　　 。

③在种子萌发过程中，细胞分裂素能使细胞周期　　　　　　　　　　　　 。

　 (2)细胞分裂素能抑制叶绿素、核酸和蛋白质的降解，抑制叶片衰老。所以在生产中可利用细胞分裂素作为保鲜剂。请你设计一个实验证明细胞分裂素有延缓叶片衰老的作用。

　　　　 ①实验原理：由于叶绿素逐渐降解而失去绿色是叶片衰老最明显的特点，离体叶片很快就会出现该特点，因此，可通过　　　　　　　　　　　　　　　 来证明。

②实验步骤：

第一步：选取　　　　　　　　　　　　　 离体叶片随机分成两组，分别标记为甲组、乙组。

第二步：在甲组叶片的局部位置涂上蒸馏水，乙组叶片　　　　　　　　　　 。

第三步：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

③实验结果预测及结论分析：

实验预测：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

25．(17分)

如图所示，在x轴上方有水平向左的匀强电场，电场强度为E₁；下方有竖直向上的匀强电场，电场强度为E₂，且。在x轴下方的虚线(虚线与茗轴成45°角)右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。有一长为L的轻绳一端固定在第一象限内的O′点，且可绕O′点在竖直平面内转动；另一端拴有一质量为m的小球，小球带电量为+q。OO′与x轴成45°角，其长度也为L。先将小球放在O′点正上方，从绳恰好绷直处由静止释放，小球刚进人有磁场的区域时将绳子断开。

试求：

　 (1)绳子第一次刚拉直还没有开始绷紧时小球的速度大小；

　 (2)小球刚进入有磁场的区域时的速度大小；

　 　 (3)小球从进入有磁场的区域到第一次打在x轴上经过的时间。

24．(14分)

如图所示，一个四分之三圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内，轨道半径为R，在A点与水平桌面AD相接，桌面与圆心O等高。MN是放在水平桌面上长为3R、厚度不计的垫子，左端M正好位于A点。将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某点由静止释放，不考虑空气阻力。

　 (1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过c点时对管的作用力大小和方向如何?

　 (2)欲使小球能通过c点落到垫子上，小球离A点的最大高度应是多少?

23．(14分)请完成以下两小题。

　 　 (1)(6分)伽利略在《两种新科学的对话》一书中，讨论了自由落体运动和物体沿斜面运动的问题，提出了这样的猜想：物体沿斜面下滑是一种匀变速直线运动。同时他还运用实验验证了其猜想。某校物理兴趣小组依据伽利略描述的实验方案，设计了如图所示的装置，探究物体沿斜面下滑是否做匀变速直线运动。

　　　　 ①实验时，让滑块从不同高度由静止沿斜面下滑，并同时打开装置中的阀门，使水箱中的水流到量筒中；当滑块碰到挡板的同耐关闭阀门(整个过程中水流可视为均匀稳定)。该探究方案利用量筒中收集的水量来测量　　　　　　 。

　　　　 ②下表是该小组测得的有关数据，其中s为滑块从斜面的不同位置由静止释放后沿斜面下滑的距离，y为相应过程中量筒中收集的水量。分析表中数据，根据　　 可以得出滑块沿斜面下滑是做匀变速直线运动的结论。

次数	1	2	3	4	5	6	7
s/m	4.5	3.9	3.0	2.1	1.5	0.9	0.3
V/mL	90	84	72	62	52	40	23.5
	5.6×10-4	5.5×10-4	5.8×10-4	5.5×10-4	5.6×10-4	5.6×10-4	5.4×10-4

③本实验误差的主要来源有：距离s的测量有误差，水从水箱中流出不够稳定，还可能来源于　　　　　　　 等。(写出一种即可)

　 (2)(8分)硅光电池是一种可将光能转化为电能的元件。某同学利用图口所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系。图中R₀=2Ω，电压表、电流表均可视为理想电表。　

　　　　 ①用“笔画线”代替导线，将图b中的电路补充完整。

　　　　 ②实验一：　

用一定强度的光照射硅光电池，闭合电键S，调节可调电阻的阻值，通过测量得到该电池的U-I曲线a(见图c)。则由图象可知，当电流小于200 mA时，该硅光电池的电动势为　　　　　 V，内阻为　　　　　 Ω。

　　　　 ③实验二：

　　　　 减小光照强度，重复实验，通过测量得到该电池的U-I曲线b(见图c)。

当可调电阻R的阻值调到某值时，若

该电路在实验一中的路端电压为1.5 V，

则在实验二中可调电阻R的电功率为

　　　　 　mV(计算结果保留两位有

效数字)。

20．如图所示，两平行虚线之间存在的匀强磁场，磁场方向垂

直纸面向里，虚线间的距离为L，金属圆环的直径也是L。

圆环以垂直于磁场边界的恒定速度v穿过磁场区域。规定

逆时针方向为圆环中感应电流i的正方向，圆环从左边界

刚进入磁场处为位移x的起点。则下列图象中能表示圆环

中感应电流i随其位移x变化关系的是　　　　　　　　 (　　 )

　 21．如图甲所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的　 小球，从距弹簧上端高h处由静止自由释放，在接触到弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，竖直向下建立坐标轴Ox，则小球的速度平方v²随坐标x的变化图象如图乙所示。其中OA为直线，并与平滑曲线ABC相切于A点；B点为曲线最高点。设小球的位置坐标为x，小球所受重力的瞬时功率为P，弹簧的弹性势能为E_P。则下列判断正确的是(　　 )

　　　 A．对应于图乙A点：最大

　　　 B．对应于图乙B点：最大

　　　 C．对应于图乙B点：最小

　　　 D．对应于图乙C点：最大

　 22．如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab=cd=L，ad=bc=2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V。一质子经过电场中的b点时速度为v₀，v₀方向与bc成45°角。一段时间后该质子经过电场中的c点。不计质子的重力。下列判断正确的是　 (　　 )

　 　　 A．a点电势低于c点电势　　

　 　　 B．场强的方向由b指向d　

　 　　 C．质子从b运动到c，电势能减小了8 eV　

　 　　 D．质子从b运动到c，所用的时间为

第Ⅱ卷(必做120分+选做32分，共152分)

[必做部分]

18．科学家观察到太阳系外某恒星有-行星，并测得该行星绕恒星运行一周所用的时间为1200年。行星与恒星的距离为地球到太阳距离的100倍。假定行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆形轨道。则利用以上数据可以求出的量有　　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．行星与地球的质量之比　　 　　　　　　　 B．恒星与太阳的质量之比

　 　　 C．恒星与太阳的密度之比　　 　　　　　　　 D．行星与地球的运行速度之比

　 19．如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比

为n₁:n₂=6:1。交流电源电动势瞬时值表达式为

V，不计交流电源的

内阻。电阻，其电功率为P₂=100W，

则以下说法正确的是　　　　　　　　 (　　 )

　　　 A．R₁的电功率为100W

　　　 B．R₁两端的电压为100V

　　　 C．变压器原线圈两端电压的效值为120V

　 　　　 D．交流电源的输出功率等于变压器的输出功率