29.(14分)某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端投入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料一:小组交流记录 学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究! 学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4。 学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现: ![]() 材料二、探究实验剪辑 实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。 实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。 实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右。 |
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是; ;D、E两支试管中CCl4
的作用是 。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式: 。
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO3)2的缘故。请你设计实验验证学生1的猜想
。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是
。(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
。
你的猜想是: ;
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
。
(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X。冷却后称量,X的质量为72g。向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为 ,可以得出的结论是 。
28.(16分)
某碳链为直链的有机物A,广泛存在于许多水果内,是一种常见的食品添加剂。该化合物的相对分子质量为134,有关实验数据有:
①6.7g该有机物在纯氧中燃烧,生成物只有CO2和H2O,然后燃烧产物依次通过足量浓硫
酸和碱石灰时,浓硫酸增重2.7g,碱石灰增重8.8g。
②6.7g该有机物与足量饱和NaHCO3溶液充分反应,产生的气体在标准状况下体积为2.24L;
③6.7g该有机物与足量金属钠充分反应,产生的气体在标准状况下体积为1.68L;
另知,与A相关的部分反应框图如下:
回答下列问题:
(1)A中官能团的名称是 。
(2)上述①⑥反应中,属于取代反应的是
,属于加成反应的是:
,
属于消去反应的是 ;反应⑥中,G与H2的物质的量之比是 。
(3)H能使溴水褪色,则生成H的化学方程式为:
。
(4)写出C与氢氧化钠水溶液反应的化学方程式:
。
(5)B在一定条件下可以发生加聚反应形成高分子化合物,写出其化学方程式:
。
(6)W是A的同系物,其相对分子质量比A大14,写出符合以下条件的W的同分异构体的结构简式:①能发生银镜反应、1mol该物质与足量银氨溶液反应能生成4mol银;②同一碳原子上连接两个-OH不稳定;③1mol该物质与足量钠反应产生1.5mol氢气。
。
上述同分异构体中写出其中一种中与银氨溶液反应的离子方程式:
。
27.(13分)
下图中,A、D为气体非金属单质,N、P是金属单质;M为红褐色沉淀;B、E为有刺激性气味的气体;通常状况下,Z为液体;C是由三咱短周期非金属元素组成的离子化合物;I、L为白色沉淀。反应②、⑥均可用于实验室制取某种常见气体;工业上以D为原料生产B(图中部分反应物和生成物没有列出)。
请按要求回答:
(1)写出D的结构式 ,C的电子式 ;H的电子式 。
(2)上述①⑥反应中属于氧化还原反应的有 (填写序号),其中反应 可
用于除去K溶液中含有的少量J(填写序号)。
(3)反应②的离子方程式为了 。
实验室制B的化学方程式为 。
(4)生活中K可用作净水剂,用离子方程式表示其原理 。
(5)写出A、M和氢氧化钾在一定条件下反应生成K2PO4(P为题中P物质的元素符号,答题时用所对应的元素符号表示) 。
26.(17分)有位于周期表前四周期的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,其中B的地壳中含量最多的元素。已知A、C及B、E分别是同主族元素,且B、E两元素原子核内质子数之和是A、C两元素原子核内质子数之和的2倍。处于同周期的C、D、E三种元素中,D是该周期金属元素中金属性最弱的元素。F元素形成的氧化物有多种,其中之一为红棕色粉末W。
(1)化合物X是由A、B、C形成的,其晶体类型为 ,其阴离子的电子式为 ;
(2)写出W物质的一种用途 ;
(3)写出两种均含A、B、C、E四种元素的化合物在溶液中相互反应、且生成气体的化学方程式 ;
(4)化合物M由B、D、E三种元素形成,将M溶液逐滴加入到X溶液中,实验的主要现象是 ,
写出有关反应的离子方程式
;
(5)D单质、F单质和X溶液能构成原电池,写出该原电池负极电极反应式样
;
(6)通常条件下,C的最高价氧化物对应水化物2mol与E最高价氧化物对应水化物1mol和稀溶液间反应放出的热量为114.6KJ,试写出表示该热量变化的离子方程式
。
(7)将agD单质、F单质及D、F的氧化物样品溶解在过量的100mL pH=1的E最高价氧化物对应水化物的溶液中,然后向其中加入X溶液使D、F离子刚好完全沉淀,用去X溶液50mL,则X溶液的物质的量浓度为
mol·L。
(8)B与C形成的化合物Y呈淡黄色,Y与F的硫酸盐(纯净物)按物质的量之比1:2混合溶于水中,反应的离子方程式可能为 。
25.(20分)如图所示,电阻忽略不计的、两根平行的光滑金属导轨竖直放置,基上端接一阻值为3Ω的字值电阻
。在水平虚线
、
间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场的磁感强度为B、磁场区域的高度为
=0.5m。导体棒
的质量
=0.2kg,电阻
=3Ω;导体棒
的质量
=0.1kg,电阻
=6Ω。它们分别从图中
、
处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动,且都能匀速穿过磁场区域,当
刚穿出磁场时
正好进入磁场。设重力加速度为
=10m/s2。(不计
、
之间的作用,整个运动过程中
、
棒始终与金属导轨接触良好)
求:(1)在整个过程中、
两棒克服安培力分别做的功;
(2)进入磁场的速度与
进入磁场的速度之比;
(3)分别求出点和
点距离虚线的
的高度。
24.(19分)如图所示,在
轴的右方有一磁感应强度为
的方向垂直纸面向外的的匀强磁场,在
轴的下方有一场强为
的方向平行
轴向右的匀强电场。有一铅板放置在
轴处,且与纸面垂直。现有一质量为
、电荷量为
的粒子由静止经过加速电压为
的电场加速,然后以垂直于铅板的方向从A处沿直线穿过铅板,而后从
轴上的
处以与
轴正向夹角为60°的方向进入电场和磁场叠加的区域,最后到达
轴上的
点。已知
长为
,粒子的重力可以忽略不计,求:
(1)粒子经过铅板时损失了多少动能?
(2)粒子到达点时的速度多大?
23.(16分)如图所示,质量为m=1kg,长为L=3m的平板车,其上表面距离水平地面的高度为h=0.2m,以速度=5m/s向右做匀速直线运动,A、B是其左右两个端点。从某时刻起对平板车施加一个大小为4N的水平向左的恒力F,并同时将一个小球轻轻放在平板车上的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),
。经过一段时间,小球从平板车左端的A点脱离平板车落到地面上。不计所有摩擦力,
取10m/s2。求:
(1)小球从放到平板车上开始至落到地面所用的时间;
(2)小球落地瞬间,平板车的速度多大?
22.(17分)(1)(6分)某试验小组利用拉力传感器和打点计时器验证牛顿运动定律,实验装置如图。他们将拉力传感器固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个滑轮与钩码相连,用拉力传感器记录小车受到拉力F的大小;小车后面固定一打点计时器,通过拴在小车上的纸带,可测量小车匀加速运动的速度与加速度。
若交流电的频率为10Hz,则根据下图所打纸带记录,小车此次运动经B点时的速度
=
,小车的加速度
=
。
(2)(11分)现要测量某小量程电流表的内阻,其内阻在5Ω-8Ω之间,可选用的器材如下:
A.待测电流表A(量程10mA);
B.电压表V1(量程0.3V,内阻约500Ω)
C.电压表V2(量程3V,内阻约3kΩ);
D.滑动变阻器R1(最大电阻10Ω)
E.滑动变阻器R2(最大电阻5Ω) F.定值电阻R3(阻值20Ω)
G.电源E(电动势3V) H.开关S及导线苦干
要求测量结果尽可能精确且电流表、电压表的示数能从零开始调节。
①在方框内画出实验电路图并标明符号;
②电流表A内阻的表达式为:=
,式中各符号的物理意
义为 。
21.如图a所示,物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧,整个系统静止放在光滑水平地面上,其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触,B物块质量为2kg。现解除对弹簧的锁定,在A离开挡板后,B物块的vt图如图b所示,则可知
A.在A离开挡板前,A、B系统动量守恒
B.在A离开挡板前,A、B与弹簧组成的系统机械能守恒,之后不守恒
C.弹簧锁定时其弹性势能为9J
D.A的质量为1kg,在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为3J
成都石室中学高2010级高中毕业班二诊模拟考试
理科综合能力测试
第II卷(非选择题,共174分)
20.某科技创新小组设计制作出一种癸自动升降机模型,用电动机通过钢丝绳拉着升降机由静止开始匀速上升,已知升降机的质量为,当升降机的速度为
时,时机的有用功率达到最大值
,以后时机保持该功率不变,直到升降机以最大速度
匀速上升为止,整个过程中忽略摩擦阻力及空气阻力,重加加速度为
。有关此过程下列说法正确的是
A.钢丝绳的最大拉力为 B.升降机的最大速度
C.钢丝绳的拉力对升降机所做的功等于升降机克服重力所做的功
D.升降机速度由增大至
的过程中,钢丝绳的拉力不断减小
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