2021 年高考全國統(tǒng)一考試（理科綜合能力測試） 可能用到的相對原子質(zhì)量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 C 35.5 Fe 56 一、選擇題：本題共 13 個小題，每小題 6 分。共 78 分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符 合題目要求的。 1. 果蠅體細(xì)胞含有 8 條染色體。下列關(guān)于果蠅體細(xì)胞有絲分裂的敘述，錯誤的是（ ） A. 在 間期，DNA 進(jìn)行半保留復(fù)制，形成 16 個 DNA 分子 B. 在前期，每條染色體由 2 條染色單體組成，含 2 個 DNA 分子 C. 在中期，8 條染色體的著絲點排列在赤道板上，易于觀察染色體 D. 在后期，成對的同源染色體分開，細(xì)胞中有 16 條染色體 【答案】D 【解析】 【分析】1、有絲分裂過程：（ 1）間期：進(jìn)行 DNA 的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成；（2）前期：核膜、核仁 逐漸解體消失，出現(xiàn)紡錘體和染色體；（3）中期：染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，著絲點排列在赤道板上； （4 ）后期：著絲點分裂，姐妹染色單體分開成為染色體，并均勻地移向兩極；（5 ）末期：核膜、核仁重 建、紡錘體和染色體消失。 2、染色體、染色單體、DNA 變化特點（體細(xì)胞染色體為 2N）：（1 ）染色體數(shù)目變化：后期加倍（4N） ， 平時不變（2N） ；（2）核 DNA 含量變化：間期加倍（2N4N） ，末期還原（2N） ；（3）染色單體數(shù)目變化： 間期出現(xiàn)（04N） ，前期出現(xiàn)（4N ） ，后期消失（4N0） ，存在時數(shù)目同 DNA。 【詳解】A、已知果蠅體細(xì)胞含有 8 條染色體，每條染色體上有 1 個 DNA 分子，共 8 個 DNA 分子，在間期， DNA 進(jìn)行半保留復(fù)制，形成 16 個 DNA 分子，A 正確； B、間期染色體已經(jīng)復(fù)制，故在前期每條染色體由 2 條染色單體組成，含 2 個 DNA 分子，B 正確； C、在中期，8 條染色體的著絲點排列在赤道板上，此時染色體形態(tài)固定、數(shù)目清晰，易于觀察染色體，C 正確； D、有絲分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體分開，染色體數(shù)目加倍，由 8 條變成 16 條，同源染色體不 分離，D 錯誤。 故選 D。 2. 選擇合適的試劑有助于達(dá)到實驗?zāi)康?。下列關(guān)于生物學(xué)實驗所用試劑的敘述，錯誤的是（ ） A. 鑒別細(xì)胞的死活時，臺盼藍(lán)能將代謝旺盛的動物細(xì)胞染成藍(lán)色 B. 觀察根尖細(xì)胞有絲分裂中期的染色體，可用龍膽紫溶液使其著色 C. 觀察 RNA 在細(xì)胞中分布的實驗中，鹽酸處理可改變細(xì)胞膜的通透性 D. 觀察植物細(xì)胞吸水和失水時，可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮 【答案】A 【解析】 【分析】1、細(xì)胞膜具有選擇透過性，臺盼藍(lán)等不被細(xì)胞需要的大分子物質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。 2、染色質(zhì)（體）主要由蛋白質(zhì)和 DNA 組成，易被堿性染料（龍膽紫、醋酸洋紅等）染成深色而得名。 3、在“觀察 DNA 和 RNA 在細(xì)胞中的分布 ”實驗中 （1）用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.9%的 NaCIl 溶液保持細(xì)胞原有的形 態(tài) （ 2）用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 8%的鹽酸改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，將染色體上的 DNA 和蛋白 質(zhì)分離，便于染色劑與 DNA 結(jié)合；（3 ）用吡羅紅- 甲基綠染色劑對 DNA 和 RNA 進(jìn)行染色。 4、觀察植物細(xì)胞吸水和失水時，需要選擇有顏色的成熟的植物細(xì)胞，紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞符合條 件。 【詳解】A、代謝旺盛的動物細(xì)胞是活細(xì)胞，細(xì)胞膜具有選擇透過性，臺盼藍(lán)不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，故不能將 代謝旺盛的動物細(xì)胞染成藍(lán)色，A 錯誤； B、龍膽紫溶液可以將染色體染成深色，故觀察根尖細(xì)胞有絲分裂中期的染色體，可用龍膽紫溶液使其著 色，B 正確； C、觀察 RNA 在細(xì)胞中分布的實驗中，鹽酸處理可改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞，C 正確； D、觀察植物細(xì)胞吸水和失水時，可用較高濃度的蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表，使其失水而發(fā)生質(zhì) 壁分離，D 正確。 故選 A。 3. 植物在生長發(fā)育過程中，需要不斷從環(huán)境中吸收水。下列有關(guān)植物體內(nèi)水的敘述，錯誤的是（ ） A. 根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài) B. 結(jié)合水是植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分 C. 細(xì)胞的有氧呼吸過程不消耗水但能產(chǎn)生水 D. 自由水和結(jié)合水比值的改變會影響細(xì)胞的代謝活動 【答案】C 【解析】 【分析】水的存在形式和作用：1、含量：生物體中的水含量一般為 60%90%，特殊情況下可能超過 90%，是活細(xì)胞中含量最多的化合物。 2、存在形式：細(xì)胞內(nèi)的水以自由水與結(jié)合水的形式存在。 3、作用：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，自由水是良好的溶劑，是許多化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，自由水還 參與許多化學(xué)反應(yīng)，自由水對于運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物具有重要作用，自由水與結(jié)合水比值越高，細(xì)胞 代謝越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。 【詳解】A、水是植物細(xì)胞液的主要成分，細(xì)胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物細(xì)胞保持堅挺， 故根系吸收的水有利于植物保持固有姿態(tài)，A 正確； B、結(jié)合水與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)相結(jié)合，是植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，B 正確； C、細(xì)胞的有氧呼吸第二階段消耗水，第三階段產(chǎn)生水，C 錯誤； D、自由水參與細(xì)胞代謝活動，故自由水和結(jié)合水比值的改變會影響細(xì)胞的代謝活動，自由水與結(jié)合水比 值越高，細(xì)胞代謝越旺盛，反之亦然，D 正確。 故選 C。 4. 在神經(jīng)調(diào)節(jié)過程中，興奮會在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間傳遞。下列有關(guān)敘述錯誤的是（ ） A. 興奮從神經(jīng)元的細(xì)胞體傳導(dǎo)至突觸前膜，會引起 Na+外流 B. 突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜釋放乙酰膽堿 C. 乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì)，在突觸間隙中經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)突觸后膜 D. 乙酰膽堿與突觸后膜受體結(jié)合，引起突觸后膜電位變化 【答案】A 【解析】【 分析】1、神經(jīng)沖動的產(chǎn)生：靜息時，神經(jīng)細(xì)胞膜對鉀離子的通透性大，鉀離子大量外流，形成內(nèi)負(fù)外正 的靜息電位；受到刺激后，神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變，對鈉離子的通透性增大，鈉離子內(nèi)流，形成內(nèi) 正外負(fù)的動作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差，產(chǎn)生局部電流，興奮傳導(dǎo)的方向與膜內(nèi)電流方向 一致。 2、興奮在神經(jīng)元之間需要通過突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞，突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜，其具體的 傳遞過程為：興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時，突觸小泡釋放遞質(zhì)（化學(xué)信號） ，遞質(zhì)作用于突觸后 膜，引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位（電信號） ，從而將興奮傳遞到下一個神經(jīng)元。 【詳解】A、神經(jīng)細(xì)胞膜外 Na+濃度高于細(xì)胞內(nèi)，興奮從神經(jīng)元的細(xì)胞體傳導(dǎo)至突觸前膜，會引起 Na+內(nèi)流， A 錯誤； B、突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)，如乙酰膽堿，B 正確； C、乙酰膽堿是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，在突觸間隙中經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)突觸后膜，與后膜上的特異性受體相結(jié)合， C 正確； D、乙酰膽堿與突觸后膜受體結(jié)合，引起突觸后膜電位變化，即引發(fā)一次新的神經(jīng)沖動，D 正確。 故選 A。 5. 在格里菲思所做的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗中，無毒性的 R 型活細(xì)菌與被加熱殺死的 S 型細(xì)菌混合后注射 到小鼠體內(nèi)，從小鼠體內(nèi)分離出了有毒性的 S 型活細(xì)菌。某同學(xué)根據(jù)上述實驗，結(jié)合現(xiàn)有生物學(xué)知識所做 的下列推測中，不合理的是（ ） A. 與 R 型菌相比， S 型菌的毒性可能與莢膜多糖有關(guān) B. S 型菌的 DNA 能夠進(jìn)入 R 型菌細(xì)胞指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成 C. 加熱殺死 S 型菌使其蛋白質(zhì)功能喪失而 DNA 功能可能不受影響 D. 將 S 型菌的 DNA 經(jīng) DNA 酶處理后與 R 型菌混合，可以得到 S 型菌 【答案】D 【解析】 【分析】肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗包括格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化實驗和艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗，其中格里菲斯體內(nèi)轉(zhuǎn)化 實驗證明 S 型細(xì)菌中存在某種轉(zhuǎn)化因子，能將 R 型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為 S 型細(xì)菌，沒有證明轉(zhuǎn)化因子是什么物質(zhì)， 而艾弗里體外轉(zhuǎn)化實驗，將各種物質(zhì)分開，單獨研究它們在遺傳中 的 作用，并用到了生物實驗中的減法原 理，最終證明 DNA 是遺傳物質(zhì)。 【詳解】A、與 R 型菌相比，S 型菌具有莢膜多糖，S 型菌有毒，故可推測 S 型菌的毒性可能與莢膜多糖有 關(guān)，A 正確； B、S 型菌的 DNA 進(jìn)入 R 型菌細(xì)胞后使 R 型菌具有了 S 型菌的性狀，可知 S 型菌的 DNA 進(jìn)入 R 型菌細(xì)胞后 指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，B 正確； C、加熱殺死的 S 型菌不會使小白鼠死亡，說明加熱殺死的 S 型菌的蛋白質(zhì)功能喪失，而加熱殺死的 S 型 菌的 DNA 可以使 R 型菌發(fā)生轉(zhuǎn)化，可知其 DNA 功能不受影響，C 正確； D、將 S 型菌的 DNA 經(jīng) DNA 酶處理后，DNA 被水解為小分子物質(zhì)，故與 R 型菌混合，不能得到 S 型菌，D 錯誤。 故選 D。 6. 某種二倍體植物 的 n 個不同性狀由 n 對獨立遺傳的基因控制（雜合子表現(xiàn)顯性性狀） 。已知植株 A 的 n 對基因均雜合。理論上，下列說法錯誤的是（ ） A. 植株 A 的測交子代會出現(xiàn) 2n 種不同表現(xiàn)型的個體 B. n 越大，植株 A 測交子代中不同表現(xiàn)型個體數(shù)目彼此之間 的 差異越大 C. 植株 A 測交子代中 n 對基因均雜合的個體數(shù)和純合子的個體數(shù)相等 D. n2 時，植株 A 的測交子代中雜合子的個體數(shù)多于純合子的個體數(shù) 【答案】B 【解析】 【分析】1、基因的自由組合定律的實質(zhì)是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾 的；在減數(shù)分裂的過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由 組合。 2、分析題意可知：n 對等位基因獨立遺傳，即 n 對等位基因遵循自由組合定律。 【詳解】A、每對等位基因測交后會出現(xiàn) 2 種表現(xiàn)型，故 n 對等位基因雜合的植株 A 的測交子代會出現(xiàn) 2n 種不同表現(xiàn)型的個體，A 正確； B、不管 n 有多大，植株 A 測交子代比為（ 1：1） n=1：1：1：1（共 2n 個 1） ，即不同表現(xiàn)型個體數(shù)目均 相等，B 錯誤； C、植株 A 測交子代中 n 對基因均雜合的個體數(shù)為 1/2n，純合子的個體數(shù)也是 1/2n，兩者相等，C 正確； D、n2 時，植株 A 的測交子代中純合子的個體數(shù)是 1/2n，雜合子的個體數(shù)為 1-（1/2 n） ，故雜合子的個體 數(shù)多于純合子的個體數(shù)，D 正確。 故選 B。 7. 我國提出爭取在 2030 年前實現(xiàn)碳達(dá)峰，2060 年實現(xiàn)碳中和，這對于改善環(huán)境，實現(xiàn)綠色發(fā)展至關(guān)重要。 碳中和是指 的排放總量和減少總量相當(dāng)。下列措施中能促進(jìn)碳中和最直接有效的是2CO A. 將重質(zhì)油裂解 為 輕質(zhì)油作為燃料 B. 大規(guī)模開采可燃冰作為清潔燃料 C. 通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染 D. 研發(fā)催化劑將 還原為甲醇2CO 【答案】D 【解析】 【分析】 【詳解】A將重質(zhì)油裂解為輕質(zhì)油并不能減少二氧化碳的排放量，達(dá)不到碳中和的目的，故 A 不符合題 意； B大規(guī)模開采可燃冰做為清潔燃料，會增大二氧化碳的排放量，不符合碳中和的要求，故 B 不符合題意； C通過清潔煤技術(shù)減少煤燃燒污染，不能減少二氧化碳的排放量，達(dá)不到碳中和的目的，故 C 不符合題 意； D研發(fā)催化劑將二氧化碳還原為甲醇，可以減少二氧化碳的排放量，達(dá)到碳中和的目的，故 D 符合題意； 故選 D。 8. 在實驗室采用如圖裝置制備氣體，合理的是 化學(xué)試劑 制備的氣體 A 24Ca(OH)Nl3 B (濃)2Mnl2Cl C 23Kl2 D (濃)24NalHSOl A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】由實驗裝置圖可知，制備氣體的裝置為固固加熱裝置，收集氣體的裝置為向上排空氣法，說明該 氣體的密度大于空氣的密度； 【詳解】A氨氣的密度比空氣小，不能用向上排空法收集，故 A 錯誤； B二氧化錳與濃鹽酸共熱制備氯氣為固液加熱反應(yīng)，需要選用固液加熱裝置，不能選用固固加熱裝置， 故 B 錯誤； C二氧化錳和氯酸鉀共熱制備氧氣為固固加熱的反應(yīng)，能選用固固加熱裝置，氧氣的密度大于空氣，可 選用向上排空氣法收集，故 C 正確； D氯化鈉與濃硫酸共熱制備為固液加熱反應(yīng)，需要選用固液加熱裝置，不能選用固固加熱裝置，故 D 錯 誤； 故選 C。 9. 下列過程中的化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)的離子方程式正確的是 A. 用碳酸鈉溶液處理水垢中的硫酸鈣： 2 23434COaSCOS B. 過量鐵粉加入稀硝酸中： 32Fe4HNOFeHO C. 硫酸鋁溶液中滴加少量氫氧化鉀溶液： Al4l D. 氯化銅溶液中通入硫化氫： 2CuS 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】A.硫酸鈣微溶，用碳酸鈉溶液處理水垢中的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為難溶的碳酸鈣，離子方程式為： C +CaSO4=CaCO3+S ，故 A 正確； 23O24O B過量的鐵粉與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸亞鐵、一氧化氮和水，離子方程式應(yīng)為： 3Fe+8H+2N =3Fe2+2NO+4H 2O，故 B 錯誤；3 C硫酸鋁溶液與少量氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀和硫酸鉀，離子方程式應(yīng)為：Al 3+3OH- =Al(OH)3，故 C 錯誤； D硫化氫為弱電解質(zhì)，書寫離子方程式時不能拆，離子方程式應(yīng)為：Cu 2+H2S=CuS+2H +，故 D 錯誤； 答案選 A。 10. 一種活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式為 ，下列有關(guān)該物質(zhì)的 敘述正確的是 A. 能發(fā)生取代反應(yīng)，不能發(fā)生加成反應(yīng) B. 既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物 C. 與 互為同分異構(gòu)體 D. 該物質(zhì)與碳酸鈉反應(yīng)得1mol 24gCO 【答案】C 【解析】 【分析】 【詳解】A該物質(zhì)含有羥基、羧基、碳碳雙鍵，能發(fā)生取代反應(yīng)和加成反應(yīng)，故 A 錯誤； B同系物是結(jié)構(gòu)相似，分子式相差 1 個或 n 個 CH2 的有機(jī)物，該物質(zhì)的分子式為 C10H18O3，而且與乙醇、 乙酸結(jié)構(gòu)不相似，故 B 錯誤； C該物質(zhì)的分子式為 C10H18O3， 的分子式為 C10H18O3，所以二者的 分子式相同，結(jié)構(gòu)式不同，互為同分異構(gòu)體，故 C 正確； D該物質(zhì)只含有一個羧基， 1mol 該物質(zhì)與碳酸鈉反應(yīng)，生成 0.5mol 二氧化碳，質(zhì)量為 22g，故 D 錯誤； 故選 C。 11. 我國蠕娥五號探測器帶回 的月球土壤，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)其構(gòu)成與地球士壤類似土壤中含有的短周1.73kg 期元素 W、X、Y、Z，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為 15，X、Y、Z 為同周期相鄰元素，且均 不與 W 同族，下列結(jié)論正確的是 A. 原子半徑大小順序為 YZ B. 化合物 XW 中的化學(xué)鍵為離子鍵 C. Y 單質(zhì)的導(dǎo)電性能弱于 Z 單質(zhì)的 D. Z 的氧化物的水化物的酸性強(qiáng)于碳酸 【答案】B 【解析】 【分析】由短周期元素 W、X 、Y 、Z，原子序數(shù)依次增大，最外層電子數(shù)之和為 15， X、Y、Z 為同周期 相鄰元素，可知 W 所在主族可能為第A 族或第A 族元素，又因 X、Y、Z 為同周期相鄰元素，且均不 與 W 同族，故 W 一定不是第A 族元素，即 W 一定是第A 族元素，進(jìn)一步結(jié)合已知可推知 W、X、Y、Z 依次為 O、Mg、Al、Si，據(jù)此答題。 【詳解】AO 原子有兩層，Mg、Al、Si 均有三層且原子序數(shù)依次增大，故原子半徑大小順序為 MgAlSiO，即 ，A 錯誤；YZ B化合物 XW 即 MgO 為離子化合物，其中的化學(xué)鍵為離子鍵，B 正確； CY 單質(zhì)為鋁單質(zhì)，鋁屬于導(dǎo)體，導(dǎo)電性很強(qiáng)，Z 單質(zhì)為硅，為半導(dǎo)體，半導(dǎo)體導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣 體之間，故 Y 單質(zhì)的導(dǎo)電性能強(qiáng)于 Z 單質(zhì)的，C 錯誤； DZ 的氧化物的水化物為硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D 錯誤； 故選 B。 12. 沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為 解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示) ，通入一定的電流。 下列敘述錯誤的是 A. 陽極發(fā)生將海水中的 氧化生成 的反應(yīng)Cl2l B. 管道中可以生成氧化滅殺附著生物的 NaCO C. 陰極生成的 應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣2H D. 陽極表面形成的 等積垢需要定期清理2Mg(O) 【答案】D 【解析】 【分析】海水中除了水，還含有大量 的 Na+、Cl -、Mg 2+等，根據(jù)題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電 極電解海水，陽極區(qū)溶液中的 Cl-會優(yōu)先失電子生成 Cl2，陰極區(qū) H2O 優(yōu)先得電子生成 H2 和 OH-，結(jié)合海 水成分及電解產(chǎn)物分析解答。 【詳解】A根據(jù)分析可知，陽極區(qū)海水中的 Cl-會優(yōu)先失去電子生成 Cl2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A 正確； B設(shè)置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽極區(qū)生成的 Cl2 與陰極區(qū)生成的 OH-在管道中會發(fā)生反應(yīng)生 成 NaCl、NaClO 和 H2O，其中 NaClO 具有強(qiáng)氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B 正確； C因為 H2 是易燃性氣體，所以陽極區(qū)生成的 H2 需及時通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患， C 正確； D陰極的電極反應(yīng)式為：2H 2O+2e-=H2+2OH-，會使海水中的 Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會形成 Mg(OH)2 等積垢需定期清理，D 錯誤。 故選 D。 13. HA 是一元弱酸，難溶鹽 MA 的飽和溶液中 隨 c(H+)而變化， 不發(fā)生水解。實驗發(fā)現(xiàn)，c(M 時 為線性關(guān)系，如下圖中實線所示。298K +2c(M-H) 下列敘述錯誤 的 是 A. 溶液 時，pH4 -1-c(M3.0mol)L B. MA 的溶度積度積 -8spKA=5. C. 溶液 時，p=7 +-c(Hc()O) D. HA 的電離常數(shù) 4a-2.01 【答案】C 【解析】 【分析】由題意可知 HA 是一元弱酸，其電離常數(shù) Ka(HA)= ；K sp(MA)=c(M+)c(A-)，聯(lián)立 +-c(H)A 二式可得線性方程 c2(M+)= 。 spspa(MA)(H)+() 【詳解】A由圖可知 pH=4，即 c(H+)=1010-5mol/L 時，c 2(M+)=7.510-8mol2/L2，c(M +)= mol/L3.010-4mol/L，A 正確；-8-4mol/7.5107.=5L10 B當(dāng) c(H+)=0mol/L 時，c 2(M+)=5.010-8，結(jié)合分析可知 5.010- 8= = ，B 正確； spspaK(M)(A)HspK() C設(shè)調(diào) pH 所用的酸為 HnX，則結(jié)合電荷守恒可知 + nc(Xn-)，題給等式右 +-c(MH=c(A)O 邊缺陰離子部分 nc(Xn-)，C 錯誤； D當(dāng) c(H+)=2010-5mol/L 時，c 2(M+)=10.010-8mol2/L2，結(jié)合 B 代入線性方程有 -8spK()5.01 10.010-8= ，解得 ，D 正確； -8-4-8a5.012+.0K(HA)4a-K(HA)2.01 選 C。 二、選擇題：本題共 8 小題，每小題 6 分，共 48 分。在每小題給出的四個選項中，第 15 題只有一項符合題目要求，第 68 題有多項符合題目要求。全部選對的得 6 分，選對但不全 的得 3 分，有選錯的得 0 分。 14. 如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車 廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動車廂使彈簧壓縮，撤去推力時滑塊在車廂底板上有相對滑動。在地 面參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)（） A. 動量守恒，機(jī)械能守恒 B. 動量守恒，機(jī)械能不守恒 C. 動量不守恒，機(jī)械能守恒 D. 動量不守恒，機(jī)械能不守恒 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】因為滑塊與車廂水平底板間有摩擦，且撤去推力后滑塊在車廂底板上有相對滑動，即摩擦力做功， 而水平地面是光滑的；以小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒和機(jī)械能守恒的條件可知撤去推力 后該系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒。 故選 B。 15. 如圖（a） ，在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生 感應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖（b）中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試 探電荷先后放于 M 和 N 處，該試探電荷受到的電場力大小分別為 和 ，相應(yīng)的電勢能分別為 和MFNpME ，則（）pNE A. ,MNpNFE B. C. ,MNpN D. FE 【答案】A 【解析】 【分析】 【詳解】由圖中等勢面的疏密程度可知 MNE 根據(jù) Fq 可知 MN 由題可知圖中電場線是由金屬板指向負(fù)電荷，設(shè)將該試探電荷從 M 點移到 N 點，可知電場力做正功，電 勢能減小，即 pMNE 故選 A。 16. 如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量為 m、電荷量為 的帶電粒子從圓周上的0q M 點沿直徑 方向射入磁場。若粒子射入磁場時的速度大小為 ，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn) ；若ON1v90 射入磁場時的速度大小為 ，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn) ，不計重力，則 為（）2v60 12 A. B. C. D. 123323 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】根據(jù)題意做出粒子的圓心如圖所示 設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為 R，根據(jù)幾何關(guān)系有第一次的半徑 1rR 第二次的半徑 23r 根據(jù)洛倫茲力提供向心力有 2mvqBr 可得 v 所以 123rv 故選 B。 17. 醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素 產(chǎn)生 射線，而 是由半衰期相對較長的 衰變產(chǎn)生的。對于13In13In13Sn 質(zhì)量為 的 ，經(jīng)過時間 t 后剩余的 質(zhì)量為 m，其 圖線如圖所示。從圖中可以得到0m13Sn13S0 t 的半衰期為（）13 A. B. C. D. 67.3d10.d15.d124.9d 【答案】C 【解析】 【分析】 【詳解】由圖可知從 到 恰好衰變了一半，根據(jù)半衰期的定義可知半衰期為0 23m0182.4d67.315.dT 故選 C。 18. 科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星 S2 進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測，給出 1994 年到 2002 年間 S2 的位置如圖 所示?？茖W(xué)家認(rèn)為 S2 的運動軌跡是半長軸約為 （太陽到地球的距離為 ）的橢圓，銀河系中10AU1AU 心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項研究工作獲得了 2020 年諾貝爾物理學(xué)獎。若認(rèn)為 S2 所受的作用力主要為 該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為 M，可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（） A. B. C. D. 410M6410M8410M104M 【答案】B 【解析】 【分析】 【詳解】可以近似把 S2 看成勻速圓周運動，由圖可知，S2 繞黑洞的周期 T=16 年，地球的公轉(zhuǎn)周期 T0=1 年，S2 繞黑洞做圓周運動的半徑 r 與地球繞太陽做圓周運動的半徑 R 關(guān)系是 10r 地球繞太陽的向心力由太陽對地球的引力提供，由向心力公式可知 222()MmGRT 解得太陽的質(zhì)量為 3204 同理 S2 繞黑洞的向心力由黑洞對它的萬有引力提供，由向心力公式可知 222()xMmGrT 解得黑洞的質(zhì)量為 324xr 綜上可得 63.901xM 故選 B。 19. 水平桌面上，一質(zhì)量為 m 的物體在水平恒力 F 拉動下從靜止開始運動，物體通過的路程等于 時，速0s 度的大小為 ，此時撤去 F，物體繼續(xù)滑行 的路程后停止運動，重力加速度大小為 g，則（）0v02s A. 在此過程中 F 所做的功為 201v B. 在此過中 F 的沖量大小等于 0 3m C. 物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于 204vsg D. F 的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的 2 倍 【答案】BC 【解析】 【分析】 【詳解】CD外力撤去前，由牛頓第二定律可知 1Fmga 由速度位移公式有 2010vs 外力撤去后，由牛頓第二定律可知 2mga 由速度位移公式有 200()vs 由可得，水平恒力 2034mFs 動摩擦因數(shù) 204vgs 滑動摩擦力 20f4mvFs 可知 F 的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的 3 倍， 故 C 正確，D 錯誤； A在此過程中，外力 F 做功為 20034WFsmv 故 A 錯誤； B由平均速度公式可知，外力 F 作用時間 0012stv 在此過程中，F(xiàn) 的沖量大小是 1032IFtmv 故 B 正確。 故選 BC。 20. 四個帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別 、 、 、 它們先后以相同的速()q， (2)， (3)q， ()m， 度從坐標(biāo)原點沿 x 軸正方向射入一勻強(qiáng)電場中，電場方向與 y 軸平行，不計重力，下列描繪這四個粒子運 動軌跡的圖像中，可能正確的是（） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【分析】 【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運動，加速度為 qEam 由類平拋運動規(guī)律可知，帶電粒子的在電場中運動時間為 0ltv 離開電場時，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為 20tanyxtqElvmv 因為四個帶電的粒子的初速相同，電場強(qiáng)度相同，極板長度相同，所以偏轉(zhuǎn)角只與比荷有關(guān)，前面三種帶 電粒子帶正電，第四種帶電粒子帶負(fù)電，所以第四個粒子與前面三個粒子的偏轉(zhuǎn)方向不同；第一種粒子與 第三種粒子的比荷相同，所以偏轉(zhuǎn)角相同，軌跡相同，且與第四種粒子的比荷也相同，所以一、三、四粒 子偏轉(zhuǎn)角相同，但第四種粒子與前兩個粒子的偏轉(zhuǎn)方向相反；第二種粒子的比荷與第一、三種粒子的比荷 小，所以第二種粒子比第一、三種粒子的偏轉(zhuǎn)角小，但都還正電，偏轉(zhuǎn)方向相同。 故選 AD。 21. 水平地面上有一質(zhì)量為 的長木板，木板的左明上有一質(zhì)量為 的物塊，如圖（a）所示。用水平向1m2m 右的拉力 F 作用在物塊上，F(xiàn) 隨時間 t 的變化關(guān)系如圖（b）所示，其中 、 分別為 、 時刻 F 的大1F21t2 小。木板的加速度 隨時間 t 的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為 ，物塊與1a 木板間的動摩擦因數(shù)為 ，假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動摩擦力相等，重力加速度大小為 g。則（2 ） A. 1Fmg B. 2121()()g C. 2211m D. 在 時間段物塊與木板加速度相等20t 【答案】BCD 【解析】 【分析】 【詳解】A圖（c）可知，t 1 時滑塊木板一起剛在從水平滑動，此時滑塊與木板相對靜止，木板剛要滑動， 此時以整體為對象有 112()Fmg 故 A 錯誤； BC圖（c）可知，t 2 滑塊與木板剛要發(fā)生相對滑動，以整體為對象， 根據(jù)牛頓第二定律，有21212()()ga 以木板為對象，根據(jù)牛頓第二定律，有 2121()0mm 解得 2121()()Fg1221m 故 BC 正確； D圖（c）可知，0 t2 這段時間滑塊與木板相對靜止，所以有相同的加速度，故 D 正確。 故選 BCD。 三、非選擇題：第 912 題為必考題，每個試題考生都必須作答。第 1316 題為選考題，考 生根據(jù)要求作答。 （一）必考題： 22. 某同學(xué)利用圖（a ）所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對做平拋運動的 小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔 發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球0.5s 剛離開軌道的影像） 。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行， 其上每個方格的邊長為 。該同學(xué)在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。cm 完成下列填空：（結(jié)果均保留 2 位有效數(shù)字） （1）小球運動到圖（b）中位置 A 時，其速度的水平分量大小為_ ，豎直分量大小為m/s _ ；m/s （2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開 。2/s 【答案】 (1). 1.0 (2). 2.0 (3). 9.7 【解析】 【分析】 【詳解】 （1）1因小球水平方向做勻速直線運動，因此速度為 0.5m/s1.0/xvt 2豎直方向做自由落體運動，因此 A 點的豎直速度可由平均速度等于時間中點的瞬時速度求得 28/s./0.54yv （2）3由豎直方向的自由落體運動可得 3421ygT 代入數(shù)據(jù)可得 29.7m/s 23. 一實驗小組利用圖（a ）所示的電路測量 電池的電動勢 E（約 ）和內(nèi)阻 r（小于 ） 。圖中電1.5V2 壓表量程為 ，內(nèi)阻 ：定值電阻 ；電阻箱 R，最大阻值為 ；S 為開關(guān)。1V380.VR0.R9. 按電路圖連接電路。完成下列填空： （1）為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選_ （填“5.0”或“15.0” ） ； （2）閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值 R 和電壓表的相應(yīng)讀數(shù) U； （3）根據(jù)圖（a）所示電路，用 R、 、 、E 和 r 表示 ，得 _；0V 1 （4）利用測量數(shù)據(jù)，做 圖線，如圖（b）所示： 1U （5）通過圖（b）可得 _V（保留 2 位小數(shù)） ， _ （保留 1 位小數(shù)） ；Er （6）若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動勢為 ，由此產(chǎn)生的誤差為E _%。 10E 【答案】 (1). 15.0 (2). (3). 1.55 (4). 1.0 (5). 5 00()1VVRRrEE 【解析】 【分析】 【詳解】 （1）1為了避免電壓表被燒壞，接通電路時電壓表兩端 的 電壓不能比電表滿偏電壓大，則由并聯(lián) 電路分壓可得 0VUERr 代入數(shù)據(jù)解得 7.5 因此選 。15.0 （3）2由閉合回路的歐姆定律可得 0VUERr 化簡可得 0011VVRrUEER （5）34由上面公式可得 ， 019VRkE019VRrrbEE 由 圖象計算可得 1RU ，10.34Vk10.68b 代入可得 ，.5E.r （6）5如果電壓表為理想電壓表，則可有 011RU 則此時 2Ek 因此誤差為 0109=5k 24. 一籃球質(zhì)量為 ，一運動員使其從距地面高度為 處由靜止自由落下，反彈高度為0.6kgm1.8mh 。若使籃球從距地面 的高度由靜止下落，并在開始下落的同時向下拍球、球落地后反21.h31.5h 彈的高度也為 。假設(shè)運動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為 ；該籃球每次與地面碰.5 0.2st 撞前后的動能的比值不變。重力加速度大小取 ，不計空氣阻力。求： 20/sg （1）運動員拍球過程中對籃球所做的功； （2）運動員拍球時對籃球的作用力的大小。 【答案】 （1） ；（2）4.5JW9NF 【解析】 【分析】 【詳解】 （1）第一次籃球下落的過程中由動能定理可得 1Emgh 籃球反彈后向上運動的過程由動能定理可得 220Emgh 第二次從 1.5m 的高度靜止下落，同時向下拍球，在籃球反彈上升的過程中，由動能定理可得 44 第二次從 1.5m 的高度靜止下落，同時向下拍球，籃球下落過程中，由動能定理可得 3WmghE 因籃球每次和地面撞擊的前后動能的比值不變，則有比例關(guān)系 2413 代入數(shù)據(jù)可得 4.5JW （2）因作用力是恒力，在恒力作用下籃球向下做勻加速直線運動，因此有牛頓第二定律可得 Fmga 在拍球時間內(nèi)運動的位移為 21xt 做得功為 WF 聯(lián)立可得 （ 舍去）9N-15 25. 如圖，一傾角為 的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量 的 U 型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不0.6kgM 計；一電阻 的金屬棒 的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路 ； 與斜面底邊3RCDCDEF 平行，長度 。初始時 與 相距 ，金屬棒與導(dǎo)體框同時由靜止開始下滑，金屬棒0.6mLEF0.4ms 下滑距離 后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；1 s 金屬棒在磁場中做勻速運動，直至離開磁場區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開磁場的瞬間，導(dǎo)體框的 邊正好進(jìn)入磁EF 場，并在勻速運動一段距離后開始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 ，重力加速度大小取 。求： 1TB 210m/s,in0.6g （1）金屬棒在磁場中運動時所受安培力的大?。?（2）金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動摩擦因數(shù)； （3）導(dǎo)體框勻速運動的距離。 【答案】 （1） ；（2） ， ；（3）0.8N0.2kgm8 25m18x 【解析】 【分析】 【詳解】 （1）根據(jù)題意可得金屬棒和導(dǎo)體框在沒有進(jìn)入磁場時一起做勻加速直線運動，由動能定理可得 210sinMmgmv 代入數(shù)據(jù)解得 03/s2v 金屬棒在磁場中切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得 0EBL 由閉合回路的歐姆定律可得 IR 則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時受到的安培力為 0.18NFBIL安 （2）金屬棒進(jìn)入磁場以后因為瞬間受到安培力的作用，根據(jù)楞次定律可知金屬棒的安培力沿斜面向上， 之后金屬棒相對導(dǎo)體框向上運動，因此金屬棒受到導(dǎo)體框給的沿斜面向下的滑動摩擦力，因勻速運動，可 有 sincosmgF安 此時導(dǎo)體框向下做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得 sisMMa 設(shè)磁場區(qū)域的寬度為 x，則金屬棒在磁場中運動的時間為 0 xtv 則此時導(dǎo)體框的速度為 10vat 則導(dǎo)體框的位移 210 xt 因此導(dǎo)體框和金屬棒的相對位移為 21at 由題意當(dāng)金屬棒離開磁場時金屬框的上端 EF 剛好進(jìn)入線框，則有位移關(guān)系 0sx 金屬框進(jìn)入磁場時勻速運動，此時的電動勢為 ，1EBLv 1vIR 導(dǎo)體框受到向上的安培力和滑動摩擦力，因此可得 1sincosMgmIL 聯(lián)立以上可得 ， ， ，0.3x25/sa0.kg 38 （3）金屬棒出磁場以后，速度小于導(dǎo)體框的速度，因此受到向下的摩擦力，做加速運動，則有 1incomgma 金屬棒向下加速，導(dǎo)體框勻速，當(dāng)共速時導(dǎo)體框不再勻速，則有 01vat 導(dǎo)體框勻速運動的距離為 21xt 代入數(shù)據(jù)解得 2.5m98 26. 磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有 、 、 、 、 以及少量的 。為節(jié)TiO2Si3AlMgOCa23FeO 約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。 該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的 見下表pH 金屬離子 3FeAl2Mg2Ca 開始沉淀的 pH2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全 的 51c=1.0molLpH3.2 4.7 11.1 13.8 回答下列問題： (1)“焙燒”中， 、 幾乎不發(fā)生反應(yīng)， 、 、 、 轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽，寫出2TiOSi 23AlOMgCa23FeO 轉(zhuǎn)化為 的化學(xué)方程式_。23Al42NHl (2)“水浸”后“濾液”的 約為 2.0，在“分步沉淀” 時用氨水逐步調(diào)節(jié) 至 11.6，依次析出的金屬離子是p pH _。 (3)“母液中 濃度為_ 。 2+Mg-1molL (4)“水浸渣”在 160“酸溶”最適合的酸是_。 “酸溶渣 ”的成分是_、_。 (5)“酸溶”后，將溶液適當(dāng)稀釋并加熱， 水解析出 沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是2TiO2ixHO _。 (6)將“母液 ”和“母液 ”混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得_，循環(huán)利用。 【答案】 (1). (2). 2342AlMHS 焙 燒 32244NAlSO6HO (3). (4). 硫酸 (5). (6). (7). 3+2+Felg、 、 61.0i4CaS (8). 2+22(x1)HOTix+HTi 42(N)SO 【解析】 【分析】由題給流程可知，高鈦爐渣與硫酸銨混合后焙燒時，二氧化鈦和二氧化硅不反應(yīng)，氧化鋁、氧化 鎂、氧化鈣、氧化鐵轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽，尾氣為氨氣；將焙燒后物質(zhì)加入熱水水浸，二氧化鈦、二氧化 硅不溶于水，微溶的硫酸鈣部分溶于水，硫酸鐵、硫酸鎂和硫酸鋁銨溶于水，過濾得到含有二氧化鈦、二 氧化硅、硫酸鈣的水浸渣和含有硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋁銨和硫酸鈣的濾液；向 pH 約為 2.0 的濾液中加 入氨水至 11.6，溶液中鐵離子、鋁離子和鎂離子依次沉淀，過濾得到含有硫酸銨、硫酸鈣的母液和氫氧 化物沉淀；向水浸渣中加入濃硫酸加熱到 160酸溶，二氧化硅和硫酸鈣與濃硫酸不反應(yīng)，二氧化鈦與稀 硫酸反應(yīng)得到 TiOSO4，過濾得到含有二氧化硅、硫酸鈣的酸溶渣和 TiOSO4 溶液；將 TiOSO4 溶液加入熱 水稀釋并適當(dāng)加熱，使 TiOSO4 完全水解生成 TiO2x H2O 沉淀和硫酸，過濾得到含有硫酸的母液和 TiO2x H2O。 【詳解】(1)氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鋁銨發(fā)生的反應(yīng)為氧化鋁、硫酸銨在高溫條件下反應(yīng)生成硫酸鋁銨、氨氣和 水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Al2O3+4(NH4)2SO4 NH4Al(SO4)2+4NH3+3H 2O，故答案為：Al 2O3+4(NH4)焙 燒 2SO4 NH4Al(SO4)2+4NH3+3H 2O； 焙 燒 (2)由題給開始沉淀和完全沉淀的 pH 可知，將 pH 約為 2.0 的濾液加入氨水調(diào)節(jié)溶液 pH 為 11.6 時，鐵離子 首先沉淀、然后是鋁離子、鎂離子，鈣離子沒有沉淀，故答案為：Fe 3+、Al 3+、Mg 2+； (3)由鎂離子完全沉淀時，溶液 pH 為 11.1 可知，氫氧化鎂的溶度積為 1105(1102.9)2=11010.8， 當(dāng)溶液 pH 為 11.6 時，溶液中鎂離子的濃度為 =1106mol/L，故答案為：110 6； -10.824（ ） (4)增大溶液中硫酸根離子濃度，有利于使微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為沉淀，為了使微溶的硫酸鈣完全沉淀，減少 TiOSO4 溶液中含有硫酸鈣的量，應(yīng)加入濃硫酸加熱到 160酸溶；由分析可知，二氧化硅和硫酸鈣與濃硫 酸不反應(yīng)，則酸溶渣的主要成分為二氧化硅和硫酸鈣，故答案為：硫酸；SiO 2、CaSO 4； (5)酸溶后將 TiOSO4 溶液加入熱水稀釋并適當(dāng)加熱，能使 TiOSO4 完全水解生成 TiO2x H2O 沉淀和硫酸， 反應(yīng)的離子方程式為 TiO2+（x+1）H 2O TiO2xH2O+2H+，故答案為：TiO 2+(x+1) H2O TiO2xH2O+2H+； (6)由分析可知，尾氣為氨氣，母液為硫酸銨、母液為硫酸，將母液和母液混合后吸收氨氣得到 硫酸銨溶液，可以循環(huán)使用，故答案為：(NH 4)2SO4。 27. 氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景，通過氧化剝離石墨制備 氧化石墨烯的一種方法如下(轉(zhuǎn)置如圖所示) ： .將濃 、 、石墨粉末在 c 中混合，置于冰水浴中，劇烈攪拌下，分批緩慢加入 粉24HSO3Na 4KMnO 末，塞好瓶口。 .轉(zhuǎn)至油浴中，35攪拌 1 小時，緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至 98并保持 1 小時。 .轉(zhuǎn)移至大燒杯中，靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水，而后滴加 至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。2HO .離心分離，稀鹽酸洗滌沉淀。 .蒸餾水洗滌沉淀。 .冷凍干燥，得到土黃色的氧化石墨烯。 回答下列問題： (1)裝置圖中，儀器 a、c 的名稱分別是_、_，儀器 b 的進(jìn)水口是_(填字母)。 (2)步驟中，需分批緩慢加入 粉末并使用冰水浴，原因是 _。4KMnO (3)步驟中的加熱方式采用油浴，不使用熱水浴，原因是_。 (4)步驟中， 的作用是_( 以離子方程式表示)。2H (5)步驟中，洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在 來判斷。檢測的方法是_。 24SO (6)步驟可用 試紙檢測來判斷 是否洗凈，其理由是 _。pCl 【答案】 (1). 滴液漏斗 (2). 三頸燒瓶 (3). d (4). 反應(yīng)放熱，使反應(yīng)過快 (5). 反應(yīng)溫度 接近水的沸點，油浴更易控溫 (6). (7). 取少量 242 2Mn5H6Mn8H5O 洗出液，滴加 ，沒有白色沉淀生成 (8). 與 電離平衡，洗出液接近中性時，可認(rèn)為 洗2Bal +-Cl -Cl 凈 【解析】 【分析】 【詳解】(1)由圖中儀器構(gòu)造可知，a 的儀器名稱為滴液漏斗， c 的儀器名稱為三頸燒瓶；儀器 b 為球形冷 凝管，起冷凝回流作用，為了是冷凝效果更好，冷卻水要從 d 口進(jìn)，a 口出，故答案為：分液漏斗；三頸 燒瓶；d； (2)反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為控制反應(yīng)速率，避免反應(yīng)過于劇烈，需分批緩慢加入 KMnO4 粉末并使用冰水浴， 故答案為：反應(yīng)放熱，使反應(yīng)過快； (3)油浴和水浴相比，由于油的比熱容較水小，油浴控制溫度更加靈敏和精確，該實驗反應(yīng)溫度接近水的沸 點，故不采用熱水浴，而采用油浴，故答案為：反應(yīng)溫度接近水的沸點，油浴更易控溫； (4)由滴加 H2O2 后發(fā)生的現(xiàn)象可知，加入的目的是除去過量的 KMnO4，則反應(yīng)的離子方程式為： 2Mn +5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H 2O，故答案為：2Mn +5H2O2+6H+=2Mn2+5O2+8H 2O ；4 (5)該實驗中為判斷洗滌是否完成，可通過檢測洗出液中是否存在 S 來判斷，檢測方法是：取最后一次4 洗滌液，滴加 BaCl2 溶液，若沒有沉淀說明洗滌完成，故答案為：取少量洗出液，滴加 BaCl2，沒有白色 沉淀生成； (6)步驟 IV 用稀鹽酸洗滌沉淀，步驟 V 洗滌過量的鹽酸， 與 電離平衡，洗出液接近中性時，可認(rèn)為+H-Cl 洗凈，故答案為： 與 電離平衡，洗出液接近中性時，可認(rèn)為 洗凈。-Cl+H-Cl -l 28. 一氯化碘(ICl) 是一種鹵素互化物，具有強(qiáng)氧化性，可與金屬直接反應(yīng)，也可用作有機(jī)合成中的碘化劑。 回答下列問題： (1)歷史上海藻提碘中得到一種紅棕色液體，由于性質(zhì)相似，Liebig 誤認(rèn)為是 ICl，從而錯過了一種新元素 的發(fā)現(xiàn)，該元素是_。 (2)氯鉑酸鋇( )固體加熱時部分分解為 、 和 ，376.8時平衡常數(shù) ，6BaPtCl 2BaClPt2l 42pK1.0Pa 在一硬質(zhì)玻璃燒瓶中加入過量 ，抽真空后，通過一支管通入碘蒸氣( 然后將支管封閉)，在 376.8，6aPtl 碘蒸氣初始壓強(qiáng)為 。376.8平衡時，測得燒瓶中壓強(qiáng)為 ，則 _ ，反應(yīng)20.k3.5kPaICl=ka 的平衡常數(shù) K=_(列出計算式即可) 。2ICl(g)l()Ig (3)McMorris 測定和計算了在 136180范圍內(nèi)下列反應(yīng)的平衡常數(shù) 。pK2p1NO()+IlNOCl()+IK2Cg2g 得到 和 均為線性關(guān)系，如下圖所示：p1 lKTp21l 由圖可知，NOCl 分解為 NO 和 反應(yīng)的 _0(填“大于”或“小于”)2ClH 反應(yīng) 的 K=_(用 、 表示)：該反應(yīng)的 _0(填“大于”或“小2ICl(g)l()Igp1K2H 于”)，寫出推理過程_。 (4)Kistiakowsky 曾研究了 NOCl 光化學(xué)分解反應(yīng)，在一定頻率 (v)光的照射下機(jī)理為：NOlhvl 2ClNOCl 其中 表示一個光子能量， 表示 NOCl 的激發(fā)態(tài)?？芍?，分解 1mol 的 NOCl 需要吸收* _mol 光子。 【答案】 (1). 溴(或 ) (2). 24.8 (3). (4). 大于 (5). (6). 大Br 32107.6(48)p12K 于 (7). 設(shè) ，即 ，由圖可知：TT lgK(T)(lT)()lgKl() ，即 ，因此該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即 大12kH 于 0 (8). 0.5 【解析】 【分析】 【詳解】(1)紅棕色液體，推測為溴單質(zhì)，因此錯過發(fā)現(xiàn)的元素是溴( 或 )；Br (2)由題意玻 376.8時璃燒瓶中發(fā)生兩個反應(yīng)： (s) (s)+ (s)+2 (g)、Cl 2(g)+I2(g)6BaPtCl2alPt2Cl 2ICl(g)。 (s) (s)+ (s)+2 (g)的平衡常數(shù) ，則平衡時 p2(Cl2)=6BaPtCl2alt2 4pK1.0a ，平衡時 p(Cl2)=100Pa，設(shè)到達(dá)平衡時 I2(g)的分壓減小 pkPa，則421.0 ，376.8平衡時，測得燒瓶中壓強(qiáng)為 ，則 l(g)+IIl(g)/(kPa0.p/).12.-開 始變 化平 衡 32.5kPa 0.1+20.0+p=32.5，解得 p=12.4，則平衡時 2p =212.4kPa=24.8kPa；則平衡時，I 2(g)的分壓為IClp=kPa (20.0-p)kPa=7.6kPa=7.6103Pa， 24.8kPa=24.8103Pa，p(Cl 2)=0.1kPa=100Pa，因此反應(yīng)Il 的平衡常數(shù) K= ；2ICl(g)l()Ig 32107.6(48) (3)結(jié)合圖可知，溫度越高， 越小，lgKp 2 越大，即 Kp2 越大，說明升高溫度平衡T 正向移動，則 NOCl 分解為 NO 和 反應(yīng)的大于 0；22NOl(g)()+Clg2Cl . 2p1INO()IK . 2pl()()l +得 ，則 的 K= ；該反應(yīng)的 大于 0；推2ICglIg2ICl()l(g)Ip12KH 理過程如下：設(shè) ，即 ，由圖可知：T 1TlgK()(lT)()lgKl() ，即 ，因此該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，即 大12 kH 于 0； (4). NOClhvl . 2NOC +得總反應(yīng)為 2NOCl+hv=2NO+Cl2，因此 2molNOCl 分解需要吸收 1mol 光子能量，則分解 1mol 的 NOCl 需要吸收 0.5mol 光子。 29. 生活在干旱地區(qū)的一些植物（如植物甲）具有特殊的 CO2 固定方式。這類植物晚上氣孔打開吸收 CO2，吸收的 CO2 通過生成蘋果酸儲存在液泡中；白天氣孔關(guān)閉，液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的 CO2 可 用于光合作用?；卮鹣铝袉栴}： （1）白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生 ATP 的場所有_。光合作用所需的 CO2 來源于蘋果酸脫羧和 _釋放的 CO2。 （2）氣孔白天關(guān)閉、晚上打開是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式，這種方式既能防止 _，又能保證_正常進(jìn)行。 （3）若以 pH 作為檢測指標(biāo)，請設(shè)計實驗來驗證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的 CO2 固定方式。 _（簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果） 【答案】 (1). 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜） 、葉綠體類囊體薄膜 (2). 細(xì)胞呼吸 （或呼吸作用） (3). 蒸騰作用過強(qiáng)導(dǎo)致水分散失過多 (4). 光合作用 (5). 實驗思路：取生長狀 態(tài)相同的植物甲若干株隨機(jī)均分為 A、B 兩組；A 組在（濕度適宜的）正常環(huán)境中培養(yǎng)，B 組在干旱環(huán)境中 培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時間后，分別檢測兩組植株夜晚同一時間液泡中的 pH，并求平均值。 預(yù)期結(jié)果：A 組 pH 平均值高于 B 組。 【解析】 【分析】據(jù)題可知，植物甲生活在干旱地區(qū)，為降低蒸騰作用減少水分的散失，氣孔白天關(guān)閉、晚上打開。 白天氣孔關(guān)閉時：液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的 CO2 可用于光合作用，光合作用生成的氧氣和有機(jī)物可 用于細(xì)胞呼吸，白天能產(chǎn)生 ATP 的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體；而晚上雖然氣孔打開，但由于無 光照，葉肉細(xì)胞只能進(jìn)行呼吸作用，能產(chǎn)生 ATP 的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體。 【詳解】 （1）白天有光照，葉肉細(xì)胞能利用液泡中儲存的蘋果酸脫羧釋放的 CO2 進(jìn)行光合作用，也能利用 光合作用產(chǎn)生的氧氣和有機(jī)物進(jìn)行有氧呼吸，光合作用光反應(yīng)階段能將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在 ATP 中， 有氧呼吸三階段都能產(chǎn)生能量合成 ATP，因此葉肉細(xì)胞能產(chǎn)生 ATP 的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體（線粒體 基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜） 、葉綠體類囊體薄膜。光合作用為有氧呼吸提供有機(jī)物和氧氣，反之，細(xì)胞呼吸（呼 吸作用）產(chǎn)生的二氧化碳也能用于光合作用暗反應(yīng)，故光合作用所需的 CO2 可來源于蘋果酸脫羧和細(xì)胞呼 吸（或呼吸作用）釋放的 CO2。 （2 ）由于環(huán)境干旱，植物吸收的水分較少，為了維持機(jī)體的平衡適應(yīng)這一環(huán)境，氣孔白天關(guān)閉能防止白 天因溫度較高蒸騰作用較強(qiáng)導(dǎo)致植物體水分散失過多，晚上氣孔打開吸收二氧化碳儲存固定以保證光合作 用等生命活動的正常進(jìn)行。 （3 ）該實驗自變量是植物甲所處的生存環(huán)境是否干旱，由于夜間氣孔打開吸收二氧化碳，生成蘋果酸儲 存在液泡中，導(dǎo)致液泡 pH 降低，故可通過檢測液泡的 pH 驗證植物甲存在該特殊方式，即因變量檢測指標(biāo) 是液泡中的 pH 值。實驗思路：取生長狀態(tài)相同的植物甲若干株隨機(jī)均分為 A、B 兩組；A 組在（濕度適宜 的）正常環(huán)境中培養(yǎng)，B 組在干旱環(huán)境中培養(yǎng)，其他條件相同且適宜，一段時間后，分別檢測兩組植株夜 晚同一時間液泡中的 pH，并求平均值。 預(yù)期結(jié)果：A 組 pH 平均值高于 B 組。 【點睛】解答本題的關(guān)鍵是明確實驗材料選取的原則，以及因變量的檢測方法和無關(guān)變量的處理原則