28.(14分)(注意:在试题卷上作答无效。)
KMnO4是一种常用的强氧化剂,工业上以软锰矿(主要成分MnO2)为原料,通过液相法生产。即在反应器中在碱性条件下用氧气氧化MnO2得到K2MnO4,分离后得到K2MnO4,再在电解槽中用铂板作阳极,铁作阴极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,简略生产过程如下所示:
回答下列问题:
⑴写出反应器中反应的方程式____________________________________________。
⑵生产过程中最好使用含MnO280%以上的富矿,因为MnO2含量较低的贫矿中Al的氧化物含量较高,会导致KOH消耗量偏高,用离子方程式表示KOH消耗偏高的原因___________________________________________________________________。
⑶写出电解槽中阴极和阳极的电极反应方程式
阴极:___________________________;阳极:_____________________________。
⑷在传统工艺中,得到K2MnO4后,向其溶液中通入CO2制备KMnO4,配平方程式:
_______K2MnO4+_______CO2=_______KMnO4+_______MnO2+_______K2CO3
将所得KMnO4配成0.1mol·L-1KMnO4溶液,滴定20.00mL未知浓度的FeCl2溶液,消耗KMnO4溶液30.00mL。滴定达到终点时的现象为:_____________________,则FeCl2溶液的浓度为___________mol/L。
27.(16分)(注意:在试题卷上作答无效。)
A、B、C、D、E、F六种短周期元素,原子序数依次增大,A、E同主族,D、F同主族,A元素的原子半径是所有原子中最小的,B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y,A、B、C、E、F五种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题:
⑴F元素在周期表中的位置_________________________,写出阴离子B22-的电子式(用B对应元素的元素符号来表示)____________________________。
⑵常温下,X、Y的水溶液pH均为4,设X、Y水溶液中由水电离出的H+浓度分别为a、b,则a与b之比为_____________。
⑶A、B、D、E四种元素组成的某无机化合物,受热易分解。写出少量该化合物溶液与足量的Ba(OH)2溶液反应的离子方程式_____________________。
⑷A单质与C单质在一定条件下可化合为Z,室温下,向pH=a的Z的水溶液中加入等体积pH=b的X的水溶液,且a+b=14,充分作用后,溶液pH_______7(填“>”“<”或“=”),该溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为______________。
⑸如下图所示,在温度不变的条件下,某容器分隔I、II两部分,I容积固定不变,II有可移动的活塞。现在I中充入2molFD2和1molD2,在II中充入2molFD3(g)和1molC2,在相同温度下发生可逆反应:2FD2(g)+D2(g) 2FD3(g)。
根据下列要求填写空白:
①若固定活塞位置在右侧的3处不动,达到平衡时,设I中压强为PI,II中压强为PII,则PI_________PII(填“大于”、“小于”或“等于”)。
②若要使II中与I中平衡状态相同,可移动活塞的位置应在_____处(选“2”、“3”或“4”)。
③若活塞右移到5处,达到平衡后,I中FD3(g)为xmol,II中FD3(g)为ymol,则x和y的关系是x________y(填“大于”、“小于”或“等于”)。
26.(20分)(注意:在试题卷上作答无效。)
如图甲所示,偏转电场的两个平行极板水平放置,板长L=0.08m,板距足够大,两板的右侧有水平宽度l=0.16m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场。一个比荷为=5×107C/kg的粒子(其重力不计)以v0=80m/s的速度从两板中间沿与板平行的方向射入偏转电场,进入偏转电场时,偏转电场的场强恰好按图乙开始随时间发生变化,两极板的极性如图甲;粒子离开偏转电场后进入匀强磁场,最终刚好没有从右边界射出。求:
⑴粒子在磁场中运动的速率v;
⑵粒子在磁场中运动的轨道半径R;
⑶磁场的磁感应强度B。
25.(19分)(注意:在试题卷上作答无效。)
如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,小车左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道是光滑的并在最低点B处与水平轨道BC相切,BC的长度是圆弧半径的10倍,整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道并沿圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失。求:
⑴物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍?
⑵物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ。
24.(15分)(注意:在试题卷上作答无效。)
质量m=15kg的光滑球A悬空靠在墙和木块B之间,木块B的质量为M=150kg,且静止在水平地板上,如图所示,取g=10m/s2,求:
⑴墙和木块B受到的球的压力各为多少?
⑵水平地板所受的压力和木块B所受的摩擦力各为多少?
23.(14分)(注意:在试题卷上作答无效。)
某同学设计了一个探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系实验。如图(a)为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砂和砂桶的总重力,小车运动的加速度a可用纸带上的点求得:
⑴图(b)为某次实验得到的纸带(交流电的频率为50Hz),试由图中数据求出小车加速度值__________________(要求写出计算式);
⑵保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的数据如下表:
次 数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
小车加速度a(m·s-2) |
1.90 |
1.72 |
1.49 |
1.25 |
1.00 |
0.75 |
0.50 |
0.30 |
小车质量m(kg) |
0.25 |
0.29 |
0.33 |
0.40 |
0.50 |
0.71 |
1.00 |
1.67 |
(kg-1) |
4.00 |
3.50 |
3.00 |
2.5 |
2.00 |
1.40 |
1.00 |
0.60 |
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请在方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线。
从图线中得到F不变时小车加速度a与质量之间定量关系式是_____________。
⑶保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图(d),该图线不通过原点,明显超出偶然误差范围,其主要原因是____________________________________。
21.在如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R3的阻值小于滑动变阻器R2的最大阻值,现使滑动变阻器的滑片从a端滑向b端,则在移动过程中
A.电压表V1和V2的示数始终变大
B.电压表V1和V2的示数始终变小
C.电压表V1的示数先变大后变小,电压表V2的示数先变小后变大
D.电压表V1的示数先变大后变小,电压表V2的示数始终变小
第Ⅱ卷
在做“验证力的平行四边行定则”实验中,假如F1的大小及方向固定不变,那么为了使橡皮条仍然伸长到O点,对F2来说,下面几种说法中正确的是
A.F2可以有多个方向
B.F2的方向和大小可以有多个值
C.F2的方向和大小是惟一确定值
D.F2的方向是惟一的,但大小可有多个值
20.如图所示,平行直线表示电场线,但未标明方向,带电量为+10-2C的微粒在电场中只受电场力作用,由A点移到B点,动能损失0.1J,若A点电势为-10V,则
A.B点的电势为0V
B.电场线方向从右向左
C.微粒的运动轨迹可能是轨迹1
D.微粒的运动轨迹可能是轨迹2
19.用中子轰击氧原子核的核反应方程式为,对式中X、a、b判断正确的是
A.X代表中子,a=17,b=1 B.X代表电子,a=17,b=-1
C.X代表正电子,a=17,b=1 D.X代表质子,a=17,b=1
18.根据热力学定律和分子动理论,可知下列说法正确的是
A.可以利用高科技手段,将流散到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其
他变化
B.理想气体状态变化时,温度升高,气体分子的平均动能增大,气体的压强可能减小
C.布朗运动是液体分子的运动,温度越高布朗运动越剧烈
D.利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机,将海水的一部分内能
转化为机械能,这在原理上是可行的
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