2013年普通高等学校招生全国统一考试(福建理综卷)(3)

(2)如图,O、A两点处于同一圆周上,且圆心在

sin θ'=sin θ= 由①④式解得 sin θ=

⑤ 12

12

x=的直线上,半径为2

R。

当给定一个初速率v时,有2个入射角,分别在第1、2象限,有

(3)粒子在运动过程中仅电场力做功,因而在轨道的最高点处速率最大,用ym表示其y坐标,由动能定理,有 qEym= m2 02⑥ 由题知,有

vm=kym⑦

若E=0时,粒子以初速度v0沿y轴正向入射,有 qv0B=m

2

0

v0=kR0⑨

由⑥⑦⑧⑨式解得 vm=+ ()2+ 02

23.(2013·福建理综,23)(16分)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保。 (1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。 ①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为 。

②常温下,不能与M单质发生反应的是 (填序号)。 a.CuSO4溶液 b.Fe2O3 c.浓硫酸 d.NaOH溶液 e.Na2CO3固体

(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。 ①高温热分解法 已知:H2S(g)

H2(g)+S2(g)

12

在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985 ℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K= ;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因: 。

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②电化学法

该法制氢过程的示意图如下。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是 ;

反应池中发生反应的化学方程式为

。

反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为 。

答案:(1)①

○

+14 284

②b、e

(2)① 温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)

3②增大反应物接触面积,使反应更充分 H2S+2FeCl32Fe2++2H+

2FeCl2+S↓+2HCl 2Fe3++H2↑

2

解析:(1)①在K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料中,M为+3价,R为+4价,元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两

+14

种元素原子的质子数之和为27,则M为Al元素,R为Si元素,Si的原子结构示意图为 284;②常温下,Al金属的

○

活动性比Cu的强,Al与CuSO4溶液发生置换反应;Al遇浓硫酸发生钝化;Al与NaOH溶液发生氧化还原反应;高温下Al与Fe2O3发生铝热反应,但常温下不反应;常温下,Al的金属活动性不如Na,不与Na2CO3反应;(2)①985 ℃时,H2S的浓度均为0.6c mol·L-1,H2的浓度均为0.4c mol·L-1,S2的浓度均为0.2c mol·L-1,则H2S按上述反应分解的平衡常数

K= 0.2 ;b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率,温度的升高,反应速率加快,达3到平衡所需的时间将缩短;②气、液逆流,增大反应物H2S和FeCl3的接触面积,使反应更充分;H2S具有还原性,FeCl3具有氧化性,根据示意图,反应池中发生反应生成S沉淀,则化学方程式为H2S+2FeCl3

2FeCl2+S↓+2HCl;反应后的

2Fe3++H2↑。

2

FeCl2、HCl溶液进入电解池,经电解,生成Fe3+和H2,电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+24.(2013·福建理综,24)(14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。 (1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。

①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO4等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的 (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO4,其原因是 [已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。

2-

2-

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②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有 (填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为 。

(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:

3+12H2SO4

2

↑2↑+18H2(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的 倍。

答案:(1)①BaCl2 BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO3时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)

②H2、Cl2 2NaClO3+4HCl(3)2.5

解析:(1)①加入Na2CO3和NaOH分别除去Ca2+、Mg2+,要除去SO4,则应加入BaCl2;难溶电解质BaSO4和BaCO3的沉淀可相互转化,当溶液中存在大量CO3时,根据沉淀溶解平衡,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s),使滤液中仍含有一定量的SO4;②根据工艺原理示意图,电解食盐水,可得到H2和Cl2,利用H2和Cl2可生成合成塔中的HCl;根据题目文字“氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2”及示意图的箭头指向,则发生器中生成ClO2的化学方程式为2NaClO3 +4HCl

2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;(2)纤维素水解得到的最终产物D为葡萄糖,根据元素守恒,产物还有Na2SO4,

依据氧化还原反应电子守恒进行配平,反应的化学方程式为C6H12O6+ 24NaClO3+12H2SO4

24ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4;(3)ClO2中的Cl元素是+4价,被还原为Cl-,要得到5个e-,Cl2中Cl元素是0价,被还原为Cl-,要得到2个e-,处理含CN-相同量的电镀废水,反应过程中转移的电子数相同,Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。

25.(2013·福建理综,25)(15分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想: 甲:Mg(NO2)2、NO2、O2 乙:MgO、NO2、O2 丙:Mg3N2、O2

丁:MgO、NO2、N2

(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是

查阅资料得知:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O

针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

2-2-2-2-

2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O

2↑2↑+18H23+12H2SO4

(2)实验过程

①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明 。

②称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是 ;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先 ,然后固定在管中固体部位下加热。 ③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。

④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0 g。 ⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。 (3)实验结果分析讨论

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①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 是正确的。

②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应: (填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是 。 ③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。 答案:(1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)

(2)①装置气密性良好

②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理 …… 此处隐藏：3600字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……