2021-2022学年河南省郑州市重点中学高三综合考试(12.21)--理综试题(Word版含答案)

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2021-2022学年河南省郑州市重点中学高三综合考试(12.21)--理综试题(Word版含答案)

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理科综合试题
可能用到的相对原子质量: H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Mg: 24 S:32 Fe:56 Al:27 Cl:35.5 K:39 Cu:64 I:127
一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。共78分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.“谁知盘中餐,粒粒皆辛苦”,这句古诗道出每一粒粮食都来之不易。现许多学校都开展了“珍惜粮食,文明就餐”活动,提醒同学们要节约粮食,不负“粮”心。下列有关粮食成分的叙述,错误的是( )
A.水稻、玉米、马铃薯等作物的新鲜细胞内含量最多的化合物都是蛋白质
B.切开的花生种子按压在白纸上会有油渍出现,说明花生种子内含有脂肪
C.构成玉米细胞的化学元素种类与构成人体细胞的化学元素含量是不同的
D.一粒小麦种子烧尽后可见一些灰白色的灰烬,这些灰烬是小麦种子里的无机盐
2.H+-ATP酶是一种重要的酶,其能催化ATP水解释放能量,该能量可用于H+的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.H+-ATP酶是在核糖体上合成的
B.动物细胞中的ATP都来自线粒体
C.H+-ATP酶可使膜两侧H+维持一定的浓度差
D.抑制细胞呼吸会影响H+的运输速率
3.高等生物细胞中的nuc-1基因编码的蛋白质能使DNA降解,进而导致细胞死亡。下列有关叙述不正确的是( )
A.细胞凋亡可能是nuc-1基因表达的结果
B.如果能激活癌细胞中的nuc-1基因,则可杀死癌细胞
C.只有受到外界刺激时细胞中的nuc-1基因才能成功表达
D.胚胎发育过程中不是所有细胞内的nuc-1基因都处于休眠状态
2.蜡梅的花色受一对基因控制,将紫色蜡梅与黄色蜡梅进行杂交,F1均为紫色条纹(紫色、黄色的中间类型),F1自交,F2中紫色:紫色条纹:黄色=1:2:1。下列叙述正确的是( )
A.花色性状中,紫色对黄色为完全显性
B.F2出现性状分离的原因是基因重组
C.该群体中相同花色的个体基因型一定相同
D.为提高紫色条纹出现的概率,可采取不断自交的形式
5.某班同学进行了探究生长素类似物2,4—D溶液对大蒜瓣生根的影响的实验。实验组分为五组,每组用相应浓度2,4—D处理大蒜瓣,每一组2,4—D浓度下处理多个大蒜瓣,最后将各组记录数据统计取平均值,实验结果如图。下列相关分析错误的是( )
A.大蒜瓣本身含有与2,4一D功能类似的植物激素
B.每一组2,4一D浓度下处理多个大蒜瓣,这属于重复实验
C.浓度为10-10g L-1的2,4-D溶液对大蒜生根有促进作用
D.该结果说明2,4-D对大蒜生根既有促进作用也有抑制作用
6.我国热带雨林物种丰富,有巨大的生态价值,成为科学家们竞相研究的“伊甸园”。下列说法正确的是( )
A.热带雨林生态环境优越,某种群在入侵初期单位时间内的增长倍数一定
B.热带雨林的物种丰富,生态价值高,体现了生物多样性的潜在价值
C.某种群数量在短期内保持稳定,则其年龄组成(结构)不可能为增长型
D.测定雨林内蜘蛛、蜈蚣等动物的种群密度需用标志(记)重捕法
7.大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是(  )
A.燃烧煤炭供热       B.利用风力发电
C.增加植被面积 D.节约用水用电
8.中有如下叙述:“嘉州峨眉山有燕萨石,形六棱而锐首,色莹白明澈。”这里“燕萨石”的主要成分可能是(  )
A.CaO        B.SiO2
C.石墨 D.NaCl
9.平昌冬奥会“北京8分钟”主创团队用石墨烯制作了-20 ℃能发热4 h的智能服饰;用铝合金管材和碳纤维制作了高2.35 m、重量仅为10 kg的熊猫木偶,向世界展现了新时代的中国形象。下列说法中,不正确的是(  )
A.石墨烯是能导热的金属材料
B.铝合金是密度较小的金属材料
C.碳纤维是耐低温的无机非金属材料
D.新型材料种类多、用途广
10.阿伏加德罗常数的值用NA表示,下列叙述正确的是(  )
A.室温时,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为1×10-12NA
B.1 mol LiAlH4在125 ℃时完全分解生成LiH、H2、Al,转移电子数为3NA
C.1.7 g氨气中含有共价键的数目为0.4NA
D.标准状况下,22.4 L NO2含有的原子数小于3NA
11.电解100 mL含c(H+)=0.30 mol·L-1的下列溶液,当电路中通过0.04 mol电子时,理论上析出金属质量最大的是(  )
A.0.10 mol·L-1 Ag+    B.0.20 mol·L-1 Zn2+
C.0.20 mol·L-1 Cu2+ D.0.20 mol·L-1 Pb2+
12.某有机物的结构简式如下,下列关于该有机物的说法中错误的是(  )
A.分子式为C14H18O6
B.含有羟基、羧基和苯基
C.能发生取代反应
D.能使溴的水溶液褪色
13.25 ℃时,某溶液中由水电离产生的c(H+)和c(OH-)的乘积为1×10-18,下列说法正确的是(  )
A.该溶液的pH可能是5 B.此溶液不存在
C.该溶液的pH一定是9 D.该溶液的pH可能为7
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.静止的U发生一次α衰变,并释放出γ光子。下列说法正确的是(  )
A.衰变产生的新核核电荷数是90
B.衰变产生的新核质量数是236
C.该核反应过程需要吸收能量
D.α粒子的穿透能力比γ射线强
15.如图甲所示汽车进入弯道前都要进行必要的减速,可以简化为图乙所示的示意图,O、M两点分别为减速点和转向点,OM为进入弯道前的平直公路,MN段路面为水平圆弧形弯道。已知OM段的距离为14m,弯道的半径为24m,汽车到达O点时的速度大小为16m/s,汽车与路面间的动摩擦因数为0.6。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。要确保汽车进入弯道后不侧滑,则在弯道上行驶的最大速度的大小和在OM段做匀减速运动的最小加速度的大小分别为(  )
A.16m/s 2m/s2 B.16m/s 4m/s2
C.12m/s 2m/s2 D.12m/s 4m/s2
16.清华大学对富康轿车成功地进行了中国轿车史上的第一次碰撞安全性实验,成功“中华第一撞”,从此,我国汽车整体安全性碰撞实验开始与国际接轨,在碰撞过程中,关于安全气囊的保护作用认识正确的是(  )
A.安全气囊的作用减小了驾驶员的动量变化
B.安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
C.安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率
D.安全气囊延长了撞击力的作用时间,从而使得动量变化更大
17.如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β。若α=75°,β=60°,则甲乙两物体质量之比是(  )
A.1:1 B.1:2 C.: D.:
18.如图所示,在一次救灾工作中,一架沿水平直线飞行的直升机A,用悬索(不可伸长且重力可忽略不计)救起了伤员B。直升机A和伤员B以相同水平速度匀速运动的同时,悬索将伤员吊起,在某一段时间内,A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H﹣bt2(式中l表示伤员到直升机的距离,H表示开始计时时伤员与直升机的距离,b是一常数,t表示伤员上升的时间),不计伤员和绳索受到的空气阻力。这段时间内从地面上观察,下列判断不正确的是(  )
A.悬索始终保持竖直 B.伤员做直线运动
C.伤员做曲线运动 D.伤员的加速度为2b
19.用两块材料相同的木板与竖直墙面搭成两个斜面1和2,斜面有相同的高和不同的底边,如图所示。一个小物块分别从两个斜面顶端释放,并沿斜面下滑到底端。对这两个过程,下列说法正确的是(  )
A.沿着1和2下滑到底端时,物块的速度大小相等
B.物块下滑到底端时,速度大小与其质量无关
C.物块沿着1下滑到底端的过程,产生的热量更多
D.物块下滑到底端的过程中,产生的热量与其质量无关
20.如图所示,在直角三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为m、电荷量为+q的同种粒子以相同的速度沿纸面垂直于ab边射入场区,结果在bc边仅有一半的区域内有粒子射出。已知bc边的长度为L,bc和ac的夹角为60°,不计粒子重力及粒子间的相互作用力。下列说法正确的是(  )
A.粒子的入射速度为
B.粒子的入射速度为
C.粒子在磁场中运动的最大轨迹长度为
D.从bc边射出的粒子在磁场内运动的最长时间为
21.如图所示,竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距L,导轨的两端分别与电源(串有一滑动变阻器R)、定值电阻R0、电容器(电容为C,原来不带电)和开关S相连。整个空间充满了磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场。一质量为m、电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E、内阻为r,不计导轨的电阻。当S接1,滑动变阻器R接入电路一定阻值时,金属棒ab在磁场中恰好保持静止。当S接2后,金属棒ab从静止开始下落,下落距离h时达到稳定速度。重力加速度为g,则下列分析正确的是(  )
A.当S接1时,滑动变阻器接入电路的阻值R=
B.若将ab棒由静止释放的同时,将S接到3,则电容器积累的电荷量随金属棒速度v的变化关系为Q=CBLv
C.当S接2时,金属棒ab从静止开始到刚好达到稳定速度所经历的时间为t=
D.若将ab棒由静止释放的同时,将S接到3,则金属棒ab将做匀加速直线运动,加速度大小a=
三、非选择题:共174分,第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题:共129分
22.(6分)如图所示的实验装置,在教材中出现过很多次,用来完成以下两个实验:
①必修1第二章“探究小车速度随时间变化的规律”
②必修1第四章“探究加速度与力、质量的关系”
用此装置做以上实验的过程中一定需要平衡小车和木板间的摩擦力的是   (填序号),为了尽可能准确,不挂钩码平衡摩擦力时,小车后面    (填“需要”或“不需要”)连接纸带,在平衡摩擦力之后,如果改变小车的质量,之后    (填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力。
23.(9分)在学习了欧姆挡的工作原理之后,受到教材的启发,有同学提出了跟教材上不太一样的设计方案,如图所示,其中干电池的电动势为E=1.5V、内阻r=1Ω,表头G的量程为Ig=500μA、内阻Rg=600Ω,R1为滑动变阻器,Rx为待测电阻。
(1)该同学将定值电阻R0和表头G并联,改装成一个量程为0.6A的新的电流表,则定值电阻R0=   Ω(保留1位有效数字)。
(2)将表笔与被测电阻Rx断开,闭合开关S,调节R1使指针满偏,并在原表头500μA刻度线处对应标上电阻值为    Ω(填“0”或“∞”),待测电阻R越大,电流表的指针偏转角度    (填“越大”“越小”或“不变”)。
(3)干电池使用一段时间后,电动势E变小了,内阻r变大了,将表笔与被测电阻Rx断开时,依然可以通过调节R1使表头指针满偏,再用该欧姆表去测量待测电阻,则测量的结果    (填“大于”“小于”或“等于”)待测电阻的真实值。
24.(12分)如图所示,水平面上不计电阻的两光滑平行金属导轨相距为L,导轨上静止放有质量为m、电阻为R的ab金属杆(杆与导轨垂直)。金属杆处于垂直于导轨平面的磁感应强度为B的匀强磁场中,导轨左边接有一阻值也为R的电阻,t=0时刻用垂直杆ab的外力拉着杆由静止开始以加速度a向右做匀加速运动,所有接触良好,导轨足够长,导轨内都有磁场。求:
(1)t时刻ab杆中电流的大小和方向;
(2)t时刻拉力F的大小。
25.(20分)如图所示,质量为M的小车(带有一段光滑圆弧CD)静止于光滑水平地面上,小车上表面水平部分粗糙。质量为m的小物块通过长度为r的细轻绳连接,从图中P位置开始给小物块一个向上的初速度使小物块恰好通过最高点A,小物块继续运动,在最低点B处绳断裂,小物块继续运动又恰好落入小车圆弧上的C位置,与圆弧恰好无碰撞,圆弧半径为R且对应的圆心角为θ,最后小物块恰好滑行到小车的最右端。已知:m=1kg,r=m,R=m,θ=53°,M=3kg;sin53°=0.8,cos53°=0.6;重力加速度g=10.0m/s2。求:
(1)小物块在B点时的速度大小;
(2)B、C两位置的水平距离;
(3)小物块到达D点的速度大小和全过程系统因摩擦产生的热量。
26.醋酸镍[(CH3COO)2Ni]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料,制取醋酸镍的工艺流程如图:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 物质 20 ℃时溶解性(H2O)
Fe3+ 1.1 3.2 CaSO4 微溶
Fe2+ 5.8 8.8 NiF2 可溶
Al3+ 3.0 5.0 CaF2 难溶
Ni2+ 6.7 9.5 NiCO3 Ksp=9.60×10-6
(1)调节pH步骤中,溶液pH的调节范围是____________。
(2)滤渣1和滤渣3主要成分的化学式分别是________、________。
(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式:_______________________。
(4)酸浸过程中,1 mol NiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式:_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)沉镍过程中,若c(Ni2+)=2.0 mol·L-1,欲使100 mL该滤液中的Ni2+沉淀完全
[c(Ni2+)≤10-5 mol·L-1],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为________ g。(保留小数点后1位有效数字)
(6)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为________ ℃、________ min。
27.二硫化钨(WS2,其中W的化合价为+4)可用作润滑剂,还可以在石油化工领域中用作催化剂。由钨铁矿(其主要成分是FeWO4,还含少量Al2O3)制备二硫化钨的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)FeWO4中铁元素的化合价为________________。
(2)FeWO4在“熔融”过程中发生反应的化学方程式为________________________;“熔融”过程中为了提高熔融速率,可采取的措施有____________________(写出一条即可)。
(3)过量CO2通入粗钨酸钠溶液中发生反应的离子方程式为_____________________,
操作Ⅰ中用作引流的玻璃仪器是________。
(4)生成二硫化钨的化学方程式为2(NH4)2WS4+3O22WS2+4NH3+2S+2SO2+2H2O,若反应中转移8 mol电子,则生成WS2的质量是________g。
28.近年来,硫化铜矿的湿法冶炼技术已经取得了很大的进展。现有一种催化氧化酸浸硫化铜矿的冶炼法,其工艺流程如图甲所示:
反应温度、固液比、反应时间和氯离子浓度都对铜的浸出率有较大的影响,下面是实验得出的这几种因素对铜的浸出率影响的变化曲线图(如图乙~戊所示)。
回答下列问题:
(1)火法炼铜的主要反应:
①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO(炉渣);
②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2;
③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑。
则在反应①、②、③中被氧化的元素为________(填元素符号);若生成的SO2在标准状况下的体积为4.48 L,则反应中转移的电子数目为________ NA;由a mol CuFeS2生成a mol Cu,共消耗________ mol O2。
(2)写出反应1的化学方程式: __________________________________________。
经查,硫黄、FeSO4·7H2O均可入药,用途广泛。湿法炼铜与火法炼铜相比,优点是________________________________________________________________________。
(3)从溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是________________________________
________________________________________________________________________。
(4)根据实验以及工业生产的实际要求,从下表中得出的最佳工艺条件为________(填字母)。
选项 反应温度/℃ 固液比 c(Cl-)/(mol·L-1) 反应时间/h
A 95 1∶5 0.8 7
B 100 1∶5.5 0.7 7
C 110 1∶6 0.9 8
29.(10分)下图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。请据图回答以下问题。
(1)溶酶体起源于乙_____________(填细胞器名称)。
(2)为了研究某分泌蛋白的合成,向细胞中注射3H标记的亮氧酸,放射性依次出现在_____________→_____________→高尔基体→细胞膜及分泌物中。若3H标记的氨基酸缩合产生了3H2O,那么水中的O可能来自氨基酸的______________(填基团)。
(3)能够大大增加细胞内膜面积的是_____________(填细胞器名称),它是细胞内蛋白质合成和加工以及_________________合成的车间。细胞器膜、____________以及细胞膜共同构成了细胞的生物膜系统。
(4)囊泡与细胞膜融合过程反映了生物膜在结构上具有___________的特点。该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,与靶细胞膜上的____________结合,引起靶细胞的生理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有____________的功能。
30.(9分)下图1表示某自花传粉植物的花色遗传情况,图2为基因控制该植物花色性状方式的图解。请回答下列问题。
(1)利用该植物进行杂交实验,应在花未成熟时对________(填“母本”或“父本”)进行去雄,在去雄和人工授粉后均需要套袋,目的是________。
(2)该植物花色性状的遗传遵循自由组合定律,判断的依据是________。
(3)让F2中的蓝花植株进行自交,则理论上子代蓝花植株中纯合子所占的比例为________。
(4)现有一纯合白花植株,为了确定其基因型的具体类型,请设计一代杂交实验加以证明,并预测实验结果(假设除了待测的纯合白花植株的基因型未知外,其他可供杂交实验的各种纯种花色植株的基因型都是已知的):
设计实验:_________。
结果预测:_________。
31.(10分)对人体而言,神经调节和体液调节都是机体调节生命活动的重要方式,下丘脑参与人体温、水盐和血糖平衡的部分调节过程如图所示。请回答下列问题:
(1)饭后一小时血糖的主要来源是________,胰岛素依赖型糖尿病的病因是患者体内存在胰岛B细胞的抗体,这些抗体使胰岛B细胞受损。从免疫学角度看,这种类型的糖尿病属于________病。
(2)当血糖浓度上升时,可以刺激胰岛B细胞或通过下丘脑相关部位产生兴奋,从而使胰岛素分泌增多,降低血糖浓度,该激素的生理功能是________,该调节过程属于________调节。
(3)天气骤变,机体受寒冷刺激时,下丘脑会分泌________作用于垂体,使垂体分泌相关激素促进腺体A的活动,腺体A表示的器官是________。
(4)剧烈运动大量出汗后,有些同学就立即去冲冷水澡。你认为这种做法是否合适 ________(填“合适”或“不合适”),从体温调节的角度分析,理由是________。
32.(10分)为治理养殖场粪便污水的排放造成的环境污染,某地用芦苇、藻类植物、浮游动物、细菌、真菌、鱼等构建人工湿地,取得了良好的效益。如图为该湿地生态系统参与碳循环过程的示意图,其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。请回答下列有关问题:
(1)丁是该生态系统中的__________碳在④过程中的传递形式是__________。图中有一处箭头是不该出现的,它是__________(填序号)。
(2)丙中A为第_________营养级,B和D两种生物之间的种间关系为__________。若某种原因造成生物B灭绝,则短期内D的数量变化是__________(增多/减少/基本不变)。
(3)该生态系统的能量来自__________。在该生态系统中芦苇、藻类植物等呈现高低层次分布体现了群落的垂直结构,这种结构显著提高了__________。
(4)调查发现,该湿地物种数逐年增加,这实际上是群落的__________演替过程,其营养结构趋于复杂,__________稳定性增强。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一道题计分。
33.(15分)【物理——选修3-3】
(1)一定质量的理想气体可以经过程1、过程2从状态A到达状态B,也可以经过程3到达状态C,还可以经过程4到达状态D,其p﹣V图像如图所示,且B、C、D在一条平行于纵轴的直线上。已知在这四个过程的某一过程中,气体始终与外界无热量交换;在过程3中,A到C的曲线是双曲线的一部分。对于这四个过程,下列说法正确的是(  )
A.在A、B、C、D四个状态中,B状态气体温度最高
B.在过程1中,外界先对气体做功,然后气体再对外界做功
C.在过程2中,气体温度先逐渐降低后逐渐升高
D.在过程3中,气体温度始终不变
E.在过程4中,气体始终与外界无热量交换
(2).如图所示,在一横截面积为S的竖直玻璃管内封闭着A、B两部分理想气体,中间用水银柱隔开。玻璃管静止时,A部分气柱长度为3L,压强为p0,B部分气柱长度为2L,水银柱产生压强为0.5P0。已知大气压强为P0,环境温度保持不变。
①若将玻璃管沿竖直平面内缓慢转过180°,待稳定后,求气体B的压强;
②若在玻璃管装有气体A的顶端开一小孔,现缓慢加热气体B,当气体B从外界吸收热量Q时,水银刚好到达小孔处,求该过程气体对外做的功。
35.(15分)【选修3物质与结构】
1.碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:
(1)在石墨烯晶体中,每个C原子连接________个六元环,每个六元环占有________个C原子。
(2)在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接______个六元环,六元环中最多有______个C原子在同一平面。
Ⅱ某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
(1)金属铜的堆积方式________,晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
(2)若合金的密度为d g·cm-3,晶胞参数a=________nm。
36.(15分)【选修5有机物】
不饱和酯类化合物在药物、涂料等领域应用广泛。
(1)下列关于化合物Ⅰ的说法,正确的是________。
A.可能发生酯化反应和银镜反应
B.化合物Ⅰ含有5种官能团
C.1 mol化合物Ⅰ在一定条件下最多能与7 mol H2发生加成反应
D.能与溴发生取代和加成反应
(2)下面反应是一种由烯烃直接制备不饱和酯的新方法。
2CH3CH===CH2+2ROH+2CO+O2

2CH3CH===CHCOOR+2H2O
   Ⅲ
化合物Ⅲ与足量的NaOH溶液共热的化学方程式为____________________________;反应类型是________。
(3)2 J对甲苯丙烯酸甲酯(E)是一种用于合成抗血栓药的中间体,其合成路线如下:
CH4+COCH3CHO(A) B CH3CH===CHCOOH (D) E
已知:HCHO+CH3CHOCH2===CHCHO+H2O
①B中官能团的名称为________。
②E的结构简式为________。
③试剂C可选用下列中的________。
a.溴水 b.银氨溶液
c.酸性KMnO4溶液 d.新制Cu(OH)2悬浊液
④B在一定条件下可以生成高聚物F,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
37.[选修1:生物技术实践](15分)
某化工厂的污水池中含有一种有害的难以降解的有机化合物A。研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基,成功筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答下列问题:
(1)培养基中加入化合物A的目的是________,这种培养基属于________培养基。
(2)目的菌生长所需的氮源和碳源来自培养基中的________。实验需要振荡培养,由此推测目的菌的代谢类型是________。
(3)对培养基进行灭菌的常用方法是________。用稀释涂布平板法测定细菌数目时,实际活菌数要比测得的数目________。
(4)某同学计划统计污水池中目的菌的总数,他选用稀释倍数为104、105、106的稀释液进行涂布,每种稀释液都设置了3个培养皿。从设计实验的角度看,还应设置的一组对照实验是________,此对照实验的目的是________。
38.[选修3:现代生物科技专题](15分)
某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程,如图所示。
回答下列问题。
(1)通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核,从两者形态差异上分析,原因是_____________。
(2)把桑椹(葚)胚植入假孕母鼠子宫前,需要对胚胎进行性别鉴定,目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是:先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体的性别决定基因,即SRY基因的一段碱基设计________________,以胚胎细胞中的DNA作为模板,进行PCR扩增,最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者,胚胎为______________;出现阴性反应者,胚胎为__________________。
(3)若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质,检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达,常用的分子检测方法是_________________,检测的基本思路是_________________。
物理参考答案
14【解答】解:AB、α粒子为氦核,由2个质子和2个中子组成,质量数为4,电荷数为2,结合质量数守恒和电荷数守恒可知:
铀核发生α衰变产生的新核质量数为A=238﹣4=234,核电荷数为Z=92﹣2=90,故A正确,B错误;
C、该α衰变过程存在质量亏损,会释放能量,故C错误;
D、α、β、γ三种射线中,α射线的穿透能力最弱,γ射线的穿透能力最强,故D错误。
故选:A。
15【解答】解:汽车在弯道上行驶时,设最大速度为vm,此时由最大静摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律得: μmg=m 代入数据解得:vm=12m/s
汽车在OM段匀减速至B处,速度减为12m/s时,加速度最小,由运动学公式得:
﹣2aminxOM=vm2﹣vO2
代入数据解得在OM段做匀减速运动的最小加速度的大小为:amin=4m/s2,故ACD错误,B正确。 故选:B。
16【解答】解:在碰撞过程中,人的动量的变化量是一定的,而用安全气囊后增加了作用的时间,根据动量定理Ft=△P可知,可以减小驾驶员受到的冲击力,即减小了驾驶员的动量变化率,故C正确ABD错误。
故选:C。
17【解答】解:甲物体是拴牢在O点,且O点处于平衡状态,对O受力分析如图所示
根据几何关系有:r=180°﹣60°﹣75°=45°,
由正弦定理有:,
故,故ABC错误,D正确。 故选:D。
18【解答】解:A、由l=H﹣bt2可知伤员在竖直方向的运动是加速度的方向竖直向上,大小恒定的匀加速直线运动,竖直方向只受两个力的作用,所以悬索的拉力大于伤员的重力,因此悬索始终保持竖直,故A正确;
BC、伤员在水平方向做匀速直线运动,竖直方向上是匀加速直线运动,从地面看,伤员的运动就是类平抛运动,即做匀变速曲线运动,故B错误、C正确;
D、伤员在竖直方向的的位移h=,A、B之间的距离l与时间t的关系为l=H﹣h=H﹣bt2,故=bt2,解得:a=2b,故D正确。 故选:B。
19【解答】解:对物块从高为h的斜面上由静止滑到底端时,根据动能定理有:
mgh﹣Wf=mv2…①
其中Wf为物块克服摩擦力做的功,因滑动摩擦力为:f=μN=μmgcosθ
所以物块克服摩擦力做的功为:
Wf=fL=μmgcosθ×L=μmgLcosθ=μmgL底…②
由图可知,Lcosθ为斜面底边长,
可见,物体从斜面顶端下滑到底端时,克服摩擦力做功与斜面底端长度L底成正比。
A、沿着1和2下滑到底端时,重力做功相同,而沿2物体克服摩擦力做功小于沿1克服摩擦力做功,则由①式得知,沿着2下滑到底端时物块的速度大于沿1下滑到底端时速度,故A错误;
B、①②联立解得:,故物块下滑到底端时,速度大小与其质量无关,故B正确;
C、沿1时克服摩擦力做的功最多,物体的机械能损失最大,产生的热量多。故C正确;
D、根据功能关系得:产生的热量等于克服摩擦力做功,即为:Q=Wf=fL=μmgcosθ×L=μmgLcosθ=μmgL底与质量有关,故D错误; BC
20【解答】解:AB、粒子进入磁场向上做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,r=,因为bc边只有一半区域有粒子射出,在bc边中点射出的粒子轨迹如图1中实线所示,由几何关系得:r=,则粒子的入射速度v=,故A正确,B错误;
C、从a点入射的粒子在磁场运动的最长轨迹为πr=,故C正确;
D、与bc边相切恰从bc边射出的粒子的轨迹(如图2),对应的最大偏转角最大为,从bc边射出的粒子在磁场内最长时间为,故D错误。 故选:AC。
21【解答】解:A、当S接1时,金属棒ab中电流为I=,金属棒ab静止,由平衡条件得:mg=BIL,联立解得:R=﹣r,故A错误;
C、当S接2时,金属棒ab速度恒定时,有:mg=BIL=,解得金属棒ab稳定时的速度:v=;
金属棒ab从静止开始下落,下落距离h时达到稳定速度,根据动量定理可得:
mgt﹣BLt=mv
即mgt﹣=mv,其中 t=h,解得:t=,故C错误;
BD、若将ab棒由静止释放的同时,将S接到3,则电容器积累的电荷量随金属棒速度v的变化关系为Q=CU=CBLv
根据动量定理可得mg△t﹣BL△t=m△v,即mg△t﹣BL △Q=m△v,将△Q=CBL△v代入解得:mg△t﹣CB2L2△v=m△v
金属棒ab的加速度大小为a=
联立解得a=,恒定不变,故金属棒ab将做匀加速直线运动,加速度大小a=,故BD正确。
22【解答】解:“探究小车速度随时间变化的规律”的实验研究的是运动参量的关系,没有涉及到力,不需要平衡摩擦力。
“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,平衡摩擦力时需要连接纸带,根据纸带上打的点是否均匀来判断物体是否匀速运动,平衡摩擦力之后,改变小车的质量,不需要重新平衡摩擦力。
故答案为:②;需要;不需要。
23【解答】解:(1)根据并联电路特点
=0.6A
解得
R0=0.5Ω.
(2)满偏时待测电阻为无穷大,待测电阻越大,电流表的示数越大电流表的指针偏转角度越大;
(3)将表笔与被测电阻Rx断开时,通过调节R1使表头指针满偏,此时
E=IA (RA+R1+r)
所以
R1+r=﹣RA
测量待测电阻Rx时电流表的示数为
Ix=

R1+r=﹣RA
代入化简可得
Ix=
由表达式可以看出电流表的示数与电池的内阻r无关,与电动势E有关,当E减小时,Ix变大,测量值偏大。
故答案为:(1)0.5;(2)∞,越大;(3)大于
24【解答】解:(1)t时刻ab杆的速度为:v=at
杆ab切割磁感线,回路产生电动势为:E=BLv
杆ab中的电流为:I==,
根据右手定则可知ab杆中电流方向由b指向a;
(2)t时刻对杆ab由牛顿第二定律得:F﹣BIL=ma 解得:F=。
答:(1)t时刻ab杆中电流的大小为,方向由b指向a;
(2)t时刻拉力F的大小为。
25【解答】解:(1)小物块恰好通过最高点A时,由重力提供向心力,由牛顿第二定律得 mg=m 小物块从A点到B点的过程,由动能定理得
mg 2r=﹣ 解得vB=3m/s
(2)小球从B球水平抛出后做平抛运动,落入圆弧轨道时速度大小为vC。根据题意知小物块到达C点的速度vC方向与水平方向成θ角,由几何关系有
vC==m/s=5m/s
竖直分速度vy=vBtan53°=3×m/s=4m/s
平抛运动的时间为t==s=0.4s
B、C两位置的水平距离s=vBt=3×0.4m=1.2m
(3)小物块进入圆弧轨道后,小物块与小车组成的系统水平方向动量守恒,设小物块到达D点的速度为v1,方向向右;小车的速度大小为v2,方向向左。
取水平向右为正方向,由系统水平方向动量守恒得
mvB=mv1﹣Mv2
由系统的机械能守恒得
+mgR(1﹣cosθ)=+
联立解得v1=6m/s
小物块在小车上滑动过程,系统的动量守恒,设小物块滑行到小车的最右端时共同速度为v,系统产生的热量为Q。
取水平向右为正方向,由动量守恒定律得
mvB=(m+M)v
根据能量守恒定律得
Q=+mgR(1﹣cosθ)﹣
联立解得Q=J=18.375J
答:(1)小物块在B点时的速度大小为3m/s;
(2)B、C两位置的水平距离为1.2m;
(3)小物块到达D点的速度大小为6m/s,全过程系统因摩擦产生的热量为18.375J。
33【解答】解:A、在B、C、D三个状态中,pV乘积在状态B时最大,故状态B的温度最高,由A、B两个状态中,状态B在过状态A的双曲线的上侧,故状态B的温度高于状态A的温度,故四个状态中,状态B的温度最高,故A正确;
B、根据图象可知,过程1中,体积逐渐增大,气体始终对外做功,故B错误;
C、在过程3中,A到C的曲线是双曲线的一部分,而过程2在3的上部,故PV乘积应逐渐增大,故温度逐渐升高,故C错误;
D、在过程3中,A到C的曲线是双曲线的一部分,故温度不变,故D正确;
E、过程1、2中温度先升高,气体体积增大,对外做功,则气体肯定要从外界吸热;过程3温度不变,体积增大,气体对外做功,故气体要从外界吸热,;在过程3中,A到C的曲线是双曲线的一部分,而过程4在3的下部,故PV乘积逐渐减小,故温度逐渐降低,而温度降低则气体内能减小,由体积增大,气体对外做功;故过程4中与外界无热量交换,故E正确;
故选:ADE。
【解答】解:①原来静止时,A内气体压强:pA1=p0,B内气体压强:pB1=p0+0.5p0=1.5p0,
对气体A根据玻意耳定律,有:pA1 3LS=pA2 LA2S
对气体B根据玻意耳定律,有:pB1 2LS=pB2 LB2S
且LA2+LB2=5L,pA2=pB2+0.5p0,
联立解得:pB2=p0;
②加热气体B,它将做等压膨胀,气体对外做功:W=pB1S 3L=4.5p0SL
答:①若将玻璃管沿竖直平面内缓慢转过180°,待稳定后,气体B的压强为p0;
②该过程气体对外做功4.5p0SL。
生物答案
1.答案:A
解析:本题以节约粮食为情境,考查粮食成分的相关内容。新鲜细胞内含量最多的化合物是水,A项错误;花生种子细胞内含有大量的脂肪,切开的花生种子按压在白纸上会有油渍出现,说明花生种子细胞内含有大量的脂肪,B项正确;构成玉米细胞的化学元素种类与构成人体细胞的化学元素种类大体相同,但含量相差很大,C项正确;一粒小麦种子烧尽后可见一些灰白色的灰烬,这些灰烬是小麦种子里的无机盐,D项正确。
2.答案:B
解析:本题以H+-ATP酶为背景,主要考查物质运输、ATP的来源等有关知识由题图可知,H+-ATP酶是一种载体蛋白,因此H+-ATP酶是在核糖体合成的,A项正确;动物细胞中ATP来源于细胞呼吸,细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行,会有少量ATP产生,故ATP不全是来自线粒体,B项错误;H+-ATP酶可参与主动运输过程,而主动运输的结果能使膜两侧H+维持一定的浓度差,C项正确;抑制细胞呼吸会影响细胞能量供应,进而影响运输速率,D项正确。
3.答案:C
解析:本题考查细胞凋亡的相关知识。nuc-1基因能导致细胞死亡,由此可以推断细胞程序性死亡可能是nuc-1基因表达的结果;nuc-1基因表达能使细胞凋亡,所以激活癌细胞的nuc-1基因,可杀死癌细胞;细胞凋亡是受到基因控制的细胞程序性死亡,是细胞自动结束生命的过程,并不一定是受到外界刺激时,细胞中的nuc-1基因才能成功表达;由于细胞凋亡贯穿整个生命历程,因此胚胎发育过程中也有nuc-1基因的表达。
4.答案:C
解析:据题意,紫色对黄色为不完全显性,A错误;F1产生配子时,成对基因分离产生两种雌配子、两种雄配子,雌雄配子结合,产生的F2中有3种基因型、3种表现型,导致F2出现性状分离,B错误;该群体中相同花色的个体基因型一定相同,C正确;紫色条纹个体为杂合子,不断自交会导致杂合子出现的概率不断降低,D错误。
5.答案:D
解析:在本实验中,不加2,4—D的一组仍会生根,说明大蒜瓣本身含有与2,4-D功能类似的植物激素,A项正确;实验中同一组2,4—D浓度下处理多个大蒜瓣,这属于重复实验,B项正确;从图中实验结果可以看出,在浓度为10-10g·L-1的2,4-D溶液下,大蒜生根数仍多于对照组,这说明此浓度下,2,4—D对大蒜生根仍起促进作用,C项正确;图示实验结果中,和对照组相比,2,4一D对大蒜生根及芽生长均起促进作用,没有出现抑制的现象,D项错误。
6.答案:A
解析:入侵初期,某种群处于理想环境条件下,种群数量可以一定的倍数呈“J”形(型)增长,A正确;热带雨林的生态价值属于生物多样性的间接价值,B错误;某种群数量短期内保持稳定,若幼年个体多、老年个体少,其年龄组成(结构)为增长型,一段时间后种群数量会增加,C错误;蜘蛛、蜈蚣的活动能力弱、活动范围小,调查它们的种群密度需用样方法,D错误。
29.(10分)答案:(1)高尔基体(1分)
(2)核糖体(1分);内质网(1分);—COOH(或羟基)(1分)
(3)内质网(1分);脂质(1分);核膜(1分)
(4)一定的流动性(1分);(特异性)受体(1分);信息交流(1分)
解析:(1)由图可知,溶酶体起源于高尔基体。
(2)分泌蛋白的合成和分泌依次经过核糖体→内质网→高尔基体。氨基酸的脱水缩合发生在核糖体中,产生的水中的氧来自羧基。
(3)能够大大增大膜面积的细胞器是内质网,其向内可以连接核膜,向外可以连接细胞膜,分为粗面内质网和光面内质网,还与脂质的合成有关。细胞膜、细胞器膜以及核膜共同构成了细胞的生物膜系统。
(4)囊泡与细胞膜融合反映了细胞膜具有一定的流动性;靶细胞膜上具有特异性的受体,体现了细胞膜有信息交流的功能。
30.答案:(1)母本(1分);避免外来花粉的干扰(1分)
(2)图1F2中紫花:蓝花:白花=9:3:4,说明F1紫花植株能产生4种数量相等的配子,从而说明控制该植物花色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上(2分)
(3)3/5(1分)
(4)①选择纯合蓝花植株与待测纯合白花植株杂交(2分);②若杂交后代全开蓝花,则说明待测纯合白花植株的基因型为aabb;若杂交后代全开紫花,则说明待测纯合白花植株的基因型为aaBB(2分)
解析:(1)该植物为自花传粉植物,利用其进行杂交实验,应在花未成熟时对母本进行去雄。为了避免外来花粉的干扰,在去雄和人工授粉后均需要套袋处理。
(2)图一显示F2的性状分离比为9︰3︰4,说明F1紫花植株能产生四种数量相等的配子,从而说明控制该植物花色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上,因此该植物花色性状的遗传遵循自由组合定律。
(3)F2中蓝花植株的基因型可以表示为1/3AAbb、2/3Aabb,进行自交,子代蓝花植株中纯合子所占的比例为 [1/3+(2/3)×(1/4)]/[1/3+(2/3)×(3/4)]=3/5。
(4)分析图二可知:纯合白花植株的基因型为aaBB或aabb,纯合蓝花植株的基因型为AAbb,而纯合紫花植株的基因型为AABB。可见,为了确定一纯合白花植株的基因型,可选择纯合蓝花植株与待测纯合白花植株杂交,观察子代的表现型。如果待测纯合白花植株的基因型为aabb,则杂交后代的基因型为Aabb,全开蓝花;如果待测纯合白花植株的基因型为aaBB,则杂交后代的基因型为AaBb,全开紫花。
31.(10分)答案:(1)食物中糖类的消化、吸收(1分);自身免疫(1分)
(2)促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低(2分);神经一体液(1分)
(3)促甲状腺激素释放激素(1分);甲状腺(1分)
(4)不合适(1分);低温刺激引起皮肤毛细血管收缩,导致体内热量不能及时散失(2分)
解析:(1)饭后一小时血糖的主要来源是食物中糖类的消化、吸收,胰岛素依赖型糖尿病的病因是患者体内存在胰岛B细胞的抗体,这些抗体使胰岛B细胞受损,导致体内胰岛素含量下降,从而使血糖居高不下,表现为糖尿病。从免疫学角度看,这种类型的糖尿病属于自身免疫病。
(2)当血糖浓度上升时,可以刺激胰岛B细胞或通过下丘脑相关部位产生兴奋,从而使胰岛素分泌增多,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖浓度降低,该调节过程属于神经一体液调节。
(3)当受到寒冷刺激时,皮肤中的冷觉感受器兴奋,产生的兴奋传向下丘脑,下丘脑的神经分泌细胞分泌促甲状腺激素释放激素,作用于垂体,促进垂体分泌促甲状腺激素,作用于甲状腺(腺体A),从而增加甲状腺激素的合成和分泌,该激素能促进细胞代谢,促进机体产热。
(4)当剧烈运动大量出汗后,有些同学就立即去冲冷水澡,这是不合适的,低温刺激会引起皮肤毛细血管收缩,导致体内热量不能及时散失,从而影响身体健康。
32.(10分)答案:(1)分解者(1分);有机物(1分);①(1分)
(2)二(1分);竞争和捕食(1分);增多(1分)
(3)生产者固定的太阳能和污水中的有机物的化学能(1分);
群落利用阳光等环境资源的能力(1分)
(4)次生(1分);抵抗力(1分)
解析:(1)从题图中找到突破口,甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分,碳在甲和乙之间双向传递,所以甲、乙为无机环境和生产者,而碳由乙传递到丙,所以甲为无机环境,乙为生产者,丙为消费者,丁为分解者。碳在生物群落的中传递形式为含碳有机物,图中有一处箭头是不该出现的,它是①,生产者不能直接利用养殖场污水中的有机物。
(2)A是以乙为食物的植食性动物,属于初级消费者,第二营养级。B、D均以A为食,构成竞争关系,而D也以B为食,所以B、D也存在捕食关系。若B生物灭绝,D一方面减少了竞争者,另一方面,从A到B再到D这条食物链与直接从A到D相比较,在生产者提供相同的能量的情况下,后者获得的能量更多,所以短时间内D的数量增加。
(3)该生态系统的能量来自生产者固定的太阳能和污水中的有机物中的化学能。群落的垂直结构显著提高了群落利用阳光等环境资源的能力。
(4)实地调查中发现,该湿地物种丰富度逐渐增加,其营养结构趋于复杂,抵抗力稳定性增强,其群落演替类型是次生演替。
33.答案:(1)筛选目的菌(2分);选择(2分)
(2)化合物A(2分);异养需氧型(2分)
(3)高压蒸汽灭菌法(2分);多(1分)
(4)不接种的空白培养基(2分);判断培养基制备过程中是否被杂菌污染(2分)
解析:(1)该实验是为了筛选可以高效降解化合物A的细菌,故培养基中加入化合物A的目的是筛选目的菌,选择培养基是指加入某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,允许所需要的微生物生长的培养基。
(2)该培养基由化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制而成,因此化合物A为目的菌提供碳源和氮源。培养过程中的振荡培养,可以增加培养液中的溶氧量,满足微生物对氧气的需求,由此推测目的菌是需氧微生物,又因为它可以降解有机化合物A,故其代谢类型是异养需氧型。
(3)对培养基常采用高压蒸汽灭菌法灭菌。用稀释涂布平板法测定细菌数目时,因为当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落,故实际活菌数要比测得的菌落数目多。
(4)从设计实验的角度看,还应设置一组不接种的空白培养基作为对照实验,通过观察该培养基上是否有菌落产生,来判断培养基制备过程中是否被杂菌污染。
34.答案:(1)雄原核较大(2分),更容易容纳外源DNA(2分)
(2)引物(2分);雄性小鼠(2分);雌性小鼠(2分)
(3)抗原一抗体杂交技术(2分);从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原一抗体杂交,如果出现杂交带,表明目的基因已经表达成功(3分)
解析:(1)通常来自精子的雄原核较大,更容易容纳外源DNA,因此外源基因能够容易整合到雄原核的染色体上,这是提高转化率的关键。
(2)采用 SRY-PCR法对胚胎的性别进行鉴定时,首先从被测的囊胚中取出几个滋养层细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体上的性别决定基因(即SRY基因)的一段碱基作引物,在热稳定DNA聚合酶(耐高温的DNA聚合酶)催化作用下,以胚胎细胞中的DNA作为模板,进行PCR扩增,再用SRY特异性探针检测扩增产物,与SRY特异性探针出现阳性反应者,说明其含有Y染色体,胚胎为雄性;出现阴性反应者,说明其不含Y染色体,胚胎为雌性。
(3)检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达,常用的分子检测方法是利用抗原一抗体杂交技术,基本步骤从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体(对抗体进行同位素标记)进行抗原一抗体杂交,如果出现杂交带,表明目的基因已形成蛋白质产品。
化学参考答案
7.解析:选A 燃烧煤炭供热会产生CO2,A正确;利用风力发电不会产生CO2,B错误;增加植被面积,会增加植物的光合作用,减少大气中CO2的含量,C错误;节水节电不会增加CO2的排放,D错误。
8.解析:选B 由题意知“燕萨石”为无色透明的晶体,NaCl和CaO的形状不符合,石墨是黑色,颜色不符合,只有SiO2晶体符合。
9.解析:选A 石墨烯是无机非金属材料,A错误;铝合金是密度较小的金属材料,B正确;石墨烯可制作-20 ℃能发热4 h的服饰,能耐低温,C正确;新型材料种类多、用途广,D正确。
10.解析:选B A项,室温时,1 L pH=2的NH4Cl溶液中所含H+的数目为0.01NA;B项,1 mol LiAlH4在125 ℃时完全分解生成LiH、H2、Al,反应中Al元素的化合价从+3价降低到0价,因此转移电子数为3NA;C项,1.7 g氨气的物质的量是0.1 mol,其中含有共价键的数目为0.3NA;D项,标准状况下,NO2不是气体。
11.解析:选C 在电解液中除金属离子外都含有H+(酸电离),电解时阴极是先析出金属还是先放出H2,这与金属的活动性顺序有关。题中Cu和Ag的活动性顺序在H的后面,它们的离子与H+共存时,首先被还原的是Cu2+和Ag+;而Pb和Zn的活动性顺序在H的前面,它们的离子与H+共存时,首先被还原的是H+。所以电解含有Zn2+、Pb2+的溶液时,H+先得电子生成H2,n(e-)=n(H+)=0.30 mol·L-1×0.1 L=0.03 mol,故Zn2+、Pb2+得到的电子为0.04 mol-0.03 mol=0.01 mol,生成的金属Zn、Pb的物质的量均为0.005 mol,其质量分别为0.325 g、1.035 g;电解含有Ag+的溶液,可得Ag的质量为0.1 mol·L-1×0.1 L×108 g·mol-1=1.08 g;电解含有Cu2+的溶液,可得铜的质量为0.2 mol·L-1×0.1 L×64 g·mol-1=1.28 g,C项符合题意。
12.解析:选B 由有机物的结构简式知分子式为C14H18O6,故A正确;含有羟基、羧基,没有苯基,故B错误;醇羟基、羧基都能发生取代反应,故C正确;碳碳双键能与溴水发生加成反应,故D正确。
13.解析:选A 由题意可知该溶液中由水电离产生的c(H+)=c(OH-)=1×10-9 mol·L-1,该溶液中水的电离受到抑制,可能是酸溶液,也可能是碱溶液。若为酸溶液,则pH=5;若为碱溶液,则pH=9,故A项正确。
26.解析:(1)~(3)制取醋酸镍的工艺流程可解读为将含镍废料粉碎后加入H2SO4和少量HNO3进行酸浸,过滤后得到主要含Ni2+、Al3+、Fe3+(还可能含少量Fe2+、Ca2+)的溶液和主要含SiO2、CaSO4的滤渣,弃去滤渣,向滤液中加入H2O2将可能含有的Fe2+氧化为
Fe3+,调节溶液pH为5.0≤pH<6.7,使Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,再通过过滤除去,向过滤所得的滤液1中加入NH4F除去滤液中的Ca2+,过滤后向滤液2中加入Na2CO3使Ni2+沉淀为NiCO3,过滤后向NiCO3中加入醋酸得到醋酸镍,再进一步蒸发、结晶、洗涤得到醋酸镍产品。(4)由题意知,酸浸时1 mol NiS失去6 mol电子,S2-被氧化为SO2,硝酸被还原为NO,根据得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式。(5)Ni2+沉淀完全时溶液中c(CO)===0.96 mol·L-1,故需要加入Na2CO3的质量最少为[0.96 mol·L-1×0.1 L+(2.0 mol·L-1-10-5 mol·L-1)×0.1 L]×106 g·mol-1≈31.4 g。
答案:(1)5.0≤pH<6.7 (2)SiO2、CaSO4 CaF2 
(3)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O 
(4)NiS+H2SO4+2HNO3===NiSO4+SO2↑+2NO↑+2H2O (5)31.4 (6)70 120
27.解析:(1)FeWO4中O、W分别为-2价和+6价,根据化合物中各元素化合价的代数和为0可求出Fe的化合价为+2。(2)结合题给流程图可知钨铁矿在熔融时与NaOH、O2反应生成Fe2O3和钨酸钠,根据得失电子守恒、原子守恒可写出反应的化学方程式为4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O。“熔融”时为了提高熔融速率,可采取的措施有将钨铁矿粉碎或搅拌等。(3)粗钨酸钠溶液中含有少量的NaAlO2溶液,通入过量CO2时,NaAlO2与CO2、H2O反应生成Al(OH)3和NaHCO3。操作Ⅰ为过滤操作,实验中需要用到引流的玻璃仪器是玻璃棒。(4)结合题给流程图可知(NH4)2WS4中W和S分别为+6价和-2价,根据化合价变化可知,每生成2 mol WS2时转移16 mol电子,则反应中转移8 mol电子时,生成1 mol WS2,其质量为(184+32×2)g·mol-1×1 mol=248 g。
答案:(1)+2
(2)4FeWO4+O2+8NaOH2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O 粉碎矿石(或搅拌等)
(3)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 玻璃棒
(4)248
28.解析:(1)整个过程中化合价升高的元素(即被氧化的元素)只有硫;每个硫原子失6个电子,故生成4.48 L(即0.2 mol)SO2电子转移数为1.2NA;CuFeS2反应后的最终产物为SO2、FeO、Cu,根据原子守恒即得消耗O2的物质的量。(2)根据流程图得出CuS的氧化产物为S,H2SO4提供酸性环境,从而得出反应1的化学方程式;湿法炼铜没有SO2生成,故污染小,同时可得到有药用价值的副产物硫酸亚铁晶体及硫黄。(3)从溶液中获得结晶水合物的常规操作为蒸发浓缩、冷却结晶。(4)根据图乙~戊可知,A项为最佳工艺条件,95 ℃时铜的浸出率已经很高,且高温需要更多的燃料供能,不经济。
答案:(1)S 1.2 2.5a
(2)2CuS+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O+2S 污染小,同时得到副产物硫酸亚铁晶体及硫黄,资源得到充分利用 (3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 (4)A
36.解析:(1)由石墨烯的结构可知,每个C原子连接3个六元环,每个六元环占有的C原子数为×6=2。
(2)由金刚石的结构可知,每个C可参与形成4条C—C键,其中任意两条边(共价键)可以构成2个六元环。根据组合知识可知四条边(共价键)任选其中两条有6组,6×2=12。因此每个C原子连接12个六元环。六元环中C原子采取sp3杂化,为空间六边形结构,最多有4个C原子位于同一平面。
Ⅱ (1)由晶胞结构图可知,Ni原子处于立方晶胞的顶点,Cu原子处于立方晶胞的面心,根据均摊法,每个晶胞中含有Cu原子的个数为6×=3,含有Ni原子的个数为8×=1,故晶胞中Cu原子与Ni原子的数量比为3∶1。
(2)根据m=ρV可得, 1 mol晶胞的质量为(64×3+59)g=a3×d g·cm-3×NA,则a=cm=×107 nm。
答案:(1)3 2 (2)12 4
Ⅱ(1) 面心立方,3∶1 (2)×107
37.解析:(1)A项,Ⅰ中含有羟基、碳碳双键和酯基,不含醛基,能发生酯化反应,但不能发生银镜反应,故错误;B项,含有3种官能团,分别是羟基和酯基、碳碳双键,故错误;C项,1 mol该有机物中含有2 mol苯环和1 mol碳碳双键,能与7 mol H2发生加成反应,故正确;D项,含有酚羟基,溴原子取代苯环上的氢原子,含有碳碳双键发生加成反应,故正确;(2)此有机物是酯,在碱性条件下发生水解,生成羧酸钠和醇,其反应方程式为CH3CH===CHCOOR+NaOHCH3CH===CHCOONa+ROH,发生水解反应或取代反应;(3)①根据信息,B的结构简式为CH3CH===CHCHO,含有官能团是碳碳双键和醛基;②生成E发生酯化反应,则结构简式为CH3CH===CHCOOCH3;③B→D发生的是氧化反应,把醛基氧化成羧基,a.溴水不仅把醛基氧化,还和碳碳双键发生加成反应,故错误;b.银氨溶液,只能氧化醛基,与碳碳双键不反应,故正确;c.酸性高锰酸钾溶液,不仅把醛基氧化,还能把双键氧化,故错误;d.新制Cu(OH)2悬浊液,只能氧化醛基,故正确;④含有碳碳双键,发生加聚反应,其反应方程式为nCH3CH===CHCHO。
答案:(1)CD (2)CH3CH===CHCOOR+NaOHCH3CH===CHCOONa+ROH 水解反应(取代反应) (3)①碳碳双键、醛基 ②CH3CH===CHCOOCH3 ③bd
④nCH3CH===CHCHO
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