离子反应是指有离子参加的反应。也就是说,反应物中有离子或生成物中有离子的反应,均为离子反应。由于中学阶段涉及的问题多数是指水溶液中的变化,所以水溶液中电解质间的相互反应便成了离子反应的常见问题。但须注意的是,凡是离子化合物,就含有离子,有时固体状态的物质之间(如实验室制氨)或固体与气体之间(如碱石灰与氯化氢)发生的反应,也可以是离子反应,只是通常不书写类似这样过程的离子反应方程式。在水溶液中发生离子反应的条件即复分解反应的三个条件(有难电离、难溶及易挥发物质生成)和氧化还原反应(比如置换反应等)。
31.(18分)某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌,设计实验步骤如下,请给予合理的补充。
(1)采样与培养:将采集的土样混匀后称取lg,置于经过 法灭菌处理的 (填“固体”或“液体”)培养基中,28℃振荡培养。
(2)接种与选择:为避免培养液中菌体浓度过高,需将培养液进行 处理。之后,将菌液涂布接种于以 为唯一碳源的固体培养基上,30℃条件下培养。为避免污染,需将培养皿呈 状态放置。此外,为排除其他因素的影响,提高实验可信度,本步骤需设计 作为空白对照。
(3)筛选与纯化:将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围,如果菌落周围的现象是 ,则说明此种菌能够 。从平板中挑取实验效果明显的目的菌株,采用 法接种于新的培养基平板,可对菌株进行进一步的纯化。
27.(16分)氯气是一种重要的化工原料。
(1)实验室可用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是 。
(2)资料显示:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O。某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质。
①在该实验中,甲部分的装置是 (填字母);
②乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是 。证明FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是 ;
③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、清毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸,则丙中反应的化学方程式是 ;
④该实验存在明显的缺陷,改进的方法是 。
(3)为测定漂白粉中Cs(ClO)2的质量分数,该小组将2.0g漂白粉配制成250mL溶液,取出25mL并向其中依次加入过量稀H2SO4、过量KI溶液,完全反应后,再滴入0.1mol·L-1Na2S2O3溶液:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,共消耗20mLNa2S2O3溶液,则漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为 。
28.(16分)
已知:
有机物A是一种医药中间体,质谱图显示其相对分子质量为130。已知0.5molA完全燃烧只生成3mol CO2和2.5molH2O。A可发生如下图所示的转化,其中D的分子式为C4H6O2,两分子F反应可生成六元环状酯类化合物。
请回答:
(1)1mol B与足量的金属钠反应产生22.4L(标准状况)H2。B中所含官能团的名称是
。B与C的相对分子质量之差为4,B→C的化学方程式是 。
(2)D的同分异构体G所含官能团与D相同,则G的结构简式可能是 、 。
(3)F可发生多种类型的反应。
①两分子F反应生成的六元环状酯类化合物的结构简式是 ;
②由F可生成使Br的CCl4溶液褪色的有机物H。F→H的化学方程式是 。
③F在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式是 。
(4)A的结构简式是 。
29.(16分)植物生命活动调节的基本形式是激素调节,请据图回答有关植物激素的问题。
(1)农业生产中,用一定浓度的生长素类似物作为除草剂,可以除去单子叶农作物田间的双子叶杂草。甲图中,可表示单子叶植物受不同浓度生长素类似物影响的是曲线 ,可选用图中 点所对应浓度的生长素类似物作为除草剂。
(2)研究人员用一定浓度的CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长的影响进行了相关实验,结果如乙图所示。由图可知,一定浓度的CaCl2对胚轴的生长具有 作用。根据赤霉素的生理作用推测,实验中加入赤霉素溶液的时间应在图中的 点。
(3)将大小相近的同种植物分为①②③三组,分别进行不同的处理,实验结果如丙图所示。根据①③组结果可得出的结论是 ;继而将②组结果与①③进行比较,可得出的结论是 。
(4)科研人员利用某些植物,研究植物生长的不同阶段体内各种植物激素的作用,列举部分结果如下:
生长阶段 |
生长素 |
赤霉素 |
细胞分裂素 |
脱落酸 |
乙烯 |
种子发芽 |
|
+ |
+ |
- |
+ |
花芽形成 |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
果实生长 |
+ |
+ |
+ |
|
+ |
器官脱落 |
- |
- |
- |
+ |
+ |
衰老 |
- |
- |
- |
+ |
+ |
(注:“+”表示促进;“-”表示抑制)
由表可以看出, 植物生长的不同阶段都是受 。而从本质上看,植物生命活动的调节受 程序性表达的调控。
30.(16分)三位美国科学家由于在端粒和端粒酶方面的重大发现获得了2009年的诺贝尔生理学或医学奖。端粒是染色体末端由DNA重复序列(一TTAGGG一)和相关蛋白组成的一种特殊结构,具有稳定染色体结构及完整性的功能。但随着染色体复制与细胞分裂的不断进行,端粒会逐渐缩短,待缩短至一定程度则细胞不能继续分裂而逐渐走向衰老和凋亡。端粒酶由RNA和蛋白质构成,能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长,使端粒保持一定长度,为细胞的持续分裂提供必要的遗传基础。
(1)随着细胞中端粒长度的缩短,细胞的增殖能力将逐渐 。研究发现,端粒酶在不分裂的体细胞中一般不表现出活性,据此推测,下列人体细胞中具有端粒酶活性的是 ,判断依据 。
①胚胎干细胞 ②心肌细胞 ③造血干细胞 ④成熟红细胞
(2)端粒酶塍化的反应过程中,遗传信息的流向是 。此过程中需要的原料为3种 。
(3)癌变的细胞中不仅具有较高活性的端粒酶,细胞膜表面也会出现一些同于正常细胞的蛋白质,这些蛋白质会成为 ,引起机体的免疫应答。在应答中可直接与癌细胞密切接触并使之裂解的免疫细胞是 。除常规的癌症治疗方法外,通过寻找能够 癌细胞中端粒酶活性的物质也使癌症的治疗成为一种可能。
26.(12分)氮及其化合物与人们的生活息息相关。
(1)氮元素在周期表中的位置是 。
(2)实验室可用铜与稀硝酸反应制取NO,其离子方程式是 。为防止环境污染,可用碱液吸收氮的氧化物。NO与NO2按物质的量之比1:1被NaOH溶液完全吸收后得到一种钠盐,该钠盐的化学式是 。
(3)已知:①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-574kJ·mol-1②CH4(g)+4NO2(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1
根据①和②,标准状况下,4.48LCH4恰好将NO2
转化为N2时,△H= 。
关于①和②,下列说法正确的是 (填字母)。
a. 由于反应①可推知:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l)
△H<-574kJmol
b. 等物质的量的甲烷分别发生反应①、②,
转移电子数相同
c. 右图可表示①的反应过程和能量关系
(4)同温同压下,3.5LNH3恰好将3.0L NO和NO2的混合气完全转化为N2,原混和气中NO和NO2的体积比是 。
25.(14分)短周期元素X、Y、Z、M、N原子序数依次增大,有关信息如下:
元素 |
有关信息 |
X |
最外层电子数是次外层的2倍 |
Y |
元素主要化合价为-2价 |
Z |
其单质及化合物的焰色为黄色 |
M |
与X同主族,其单质为半导体材料 |
N |
其单质在Y单质中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰 |
(1)XY2的电子式是 ;Z2Y2中所含化学键类型是 ;XY2与Z2Y2反应的化学方程式是 。
(2)恒容条件下,一定量的NY2、Y2发生反应:
2NY2(g)+Y2(g)2NY3(g)。
温度分别为T1和T2时,NY3的体积分数
随时间变化如右图,该反应的△H 0
(填“>”“<”或“=”,下同);若T1、T2
时刻反应的化学平衡常数分别为K1、K2,
则K1 K2。
(3)X的非金属性比M (填“强”或“弱”),能证明此结论的事实是 (用离子方程式表示)。
24.(20分)
(1)如图,在水平地面上固定一个内侧长为L、质量为M的薄壁箱子。光滑的物块B的质量为m,长为,其左端有一光滑小槽,槽内装有轻质弹簧。开始时,使B紧贴A1壁,弹簧处于压缩状态,其弹性势能为EP。现突然释放弹簧,滑块B被弹开。假设弹簧的压缩量较小,恢复形变所用的时间可以忽略。求滑块B到达A2壁所用的时间。
(2)a.现将箱子置于光滑的水平地面上而不固定,仍使B紧贴A1壁,弹簧处于压缩状态,其弹性势能为EP,整个系统处于静止状态。现突然释放弹簧,滑块B离开A1壁后,弹簧脱落并被迅速拿出箱子。求此时滑块B的速度v与箱子的速度V。
b.假设滑块B在与A1壁和A2壁的碰撞过程中无机械能损失。试定量描述滑块B相对于地面运动的速度变化情况,并计算两次碰撞之间的时间间隔。
23.(18分)洛伦兹力演示仪是由励磁线圈(也叫亥姆霍兹线圈)、洛伦兹力管和电源控制部分组成的。励磁线圈是一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈,它能够在两线圈之间产生匀强磁场。洛伦兹力管的圆球形玻璃泡内有电子枪,能够连续发射出电子,电子在玻璃泡内运动时,能够显示电子运动径迹。其结构如图所示。
(1)给励磁线圈通电,电子枪垂直磁场方向向左发射电子,恰好形成如“结构示意图”所示的圆形径迹,则励磁线圈中电流方向是顺时针方向还是逆时针方向?
(2)两个励磁线圈中每一线圈为N=140匝,半径为R=140 mm,两线圈内的电流方向一 致,大小相同为I=1.00 A,线圈之间距离正好等于圆形线圈的半径,在玻璃泡的区域内产生的磁场为匀强磁场,其磁场强度(特斯拉)。灯丝发出的电子束经过加速电压为U=125 V的电场加速后,垂直磁场方向进入匀强磁场区域,通过标尺测得圆形径迹的直径为D=80.0 mm,请估算电子的比荷。(答案保留2位有效数字)
(3)为了使电子流的圆形径迹的半径增大,可以采取哪些办法?
21.(1)用如图1所示的装置,来验证碰撞过程中的动量守恒。图中PQ是斜槽,QR为水平槽。O点是水平槽末端月在记录纸上的垂直投影点,A、B两球的质量乙比mA:mB=3:1。先使A球从斜槽上某一高度处由静止释放,在水平地面的记录纸上留下落点痕迹P,重复10次,得到10个落点。再把B球放在水平槽上的末端R处,让A球仍从同一高度处由静止释放,与B球碰撞,碰后A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹,重复10次。A、B两球在记录纸上留下的落点痕迹如图2所示,其中米尺的零点与D点对齐。
①碰撞后A球的水平射程应取 cm。
②本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中,可能不能使小球飞行的水平距离的大小表示为水平初速度大小的是 。
A.使A、B两小球的质量之比改变为5:1
B.升高小球初始释放点的位置
C.使A、B两小球的直径之比改变为1:3
D.升高桌面的高度,即升高R点距地面的高度
③利用此次实验中测得的数据计算碰撞前的总动量与碰撞后的总动量的比值为 。(结果保留三位有效数字)
(2)某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”,该同学利用下列所给器材测量水果电池的电动势E和内阻r。
A.电流表G1(内阻R1=15 Q,满偏电流IA=2 mA)
B.电流表G2(量程20 mA,内阻约2Ω)
C.滑动变阻器R1(0-1000Ω)
D.电阻箱R2(0-9999.9Ω)
E.待测水果电池(电动势E约4 V,内阻,约500Ω)
F.开关S,导线若干
①实验中用电流表G1改装成量程0-4V的电压表,需 (选填“串联”或“并联”)一个阻值为 Ω的电阻。
②该同学用电流表G2和改装成的电压表测量水果电池的电动势和内阻,设计了如图3所示的实验电路图。请根据电路图,将图4中的实物连接成实验用的电路。
图4
图5
③接通开关,逐次调节滑动变阻器,读取电流表示数I和对应的电压表的示数U,记录了6组数据,并在图中标注出了几个与测量对应的坐标点,如图5所示。请你在图5上把已经描绘出的坐标点连成U-I,图线。
④根据图5描绘出的图线可得出水果电池的电动势E= V,内电阻r= Ω.
22.(16分)两个板长均为三的平板电极,平行正对放置,相距为d,极板之间的电势差为U,板问电场可以认为是均匀的。一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射人两极板之间,到达负极板时恰好落在极板边缘。已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,
求:
(1)极板间的电场强度E;
(2)α粒子的初速度v0。
2.答卷前将答题卡密封线内的项目填写清楚。
本卷共11小题,共180分
1.用黑色签字笔或圆珠笔将标有“ ”符号处的答案填写在答题卡对应题号的相应位上。注意:在试卷上作答无效。
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