29．粗盐提纯的研究. 化学式 CaCO3 CaSO3 CaC2O4 Mg(OH)2 Ksp 4.96×10-9 ——青夏教育精英家教网—

29．(16分)粗盐提纯的研究。

化学式	CaCO₃	CaSO₃	CaC₂O₄	Mg(OH)₂
Ksp	4.96×10^-9	4.96×10^-9	2.34×10^-9	5.61×10^-12

　 [有关资料]

某研究性学习小组对粗盐的提纯和检验进行研究，并提出一些新的方案。已知该粗盐样品中主要含有不溶性杂质、Mg²⁺、Ca²⁺等(忽略SO₄^2-的存在),该小组设计流程如下：

[设计除杂过程]

(1)操作①中需要使用的玻璃仪器有　　　　、　　　　。操作②的名称为　　　　，若在操作②结束后发现溶液B略有浑浊，应采取的措施是　　　　　　　　。

(2)混合液A的主要成分是　　　　　。(填化学式)

[检验除杂效果]

(3)为检验溶液B中Mg²⁺、Ca²⁺是否除尽，通常分别取少量溶液B于两支试管中，进行如下实验：

步骤一：检验Mg²⁺是否除尽。向其中一支试管中加入　　　　　溶液(填化学式)，看是否有沉淀生成。

步骤二：检验Ca²⁺是否除尽。向另一支试管中加入某溶液，看是否有沉淀生成。效果最好的是　　　 (填字母)。　

A、Na₂CO₃　　　　　 B、Na₂SO₃ 　　　　C、Na₂C₂O₄

[获取纯净食盐]

(4)对溶液B加热并不断滴加6 mol·L^-1的盐酸溶液，同时用pH试纸检测溶液，直至pH=2时停止加盐酸，得到溶液C。该操作的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。

(5)将溶液C倒入　　　　　　 (填仪器名称)中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到　　　　　时(填现象)，停止加热。

[问题讨论]

(6)在除杂过程中，向粗盐悬浊液中加混合液A时需要加热，目的是　　　　　　　　，该操作中控制溶液pH=12可确保Mg²⁺除尽，根据提供的数据计算，溶液B中Mg²⁺物质的量浓度将被控制在　　　　　　　以下。

28．(16分)有机物A(分子式C₆H₁₀O₃)是合成某种隐形眼镜材料的单体，A可发生如下变化。

已知：①物质B是最简单的二元醇，可用作汽车发动机抗冻剂；物质D不能发生银镜反应，但能与NaHCO₃溶液反应放出气体。E常温下为气体。

②

回答下列问题：

　 (1)A中不含氧官能团的名称　　　　　　；E的水溶液的一种用途　　　　　　　　；

　 (2)写出物质B在铜催化下与O₂反应的化学方程式

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

　 (3)C与H₂加成的产物为F，F的同分异构体中，分子为链状的酯类物质共有　　　种，

写出其中所有能够发生银镜反应酯的结构简式　　　　　　　　　　　　　　　；

　 (4)隐形眼镜材料H的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　　　；H做为隐形眼镜材料，应具有良好的透气性和亲水性，请从H的结构分析，它可以做为隐形眼镜材料的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(5)请设计合理方案，用物质D制取乙二酸

　　　请写出物质D及中间产物Ⅰ、Ⅱ的结构简式。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

27．(12分)有关元素X、Y、Z、D、E的信息如下

元素	有关信息
X	元素主要化合价为－2，原子半径为0.074nm
Y	所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z	原子半径为0.102nm，其单质在X的单质中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
D	最高价氧化物对应的水化物，能电离出电子数相等的阴、阳离子
E	单质是生活中常见金属，其制品在潮湿空气中易被腐蚀或损坏

　　请回答下列问题：

　 (1)X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。

　 (2)E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃两种化合物，下列说法正确的是(填序号)　　　　。

　　　　　　　　　 ①保存EY₂溶液时，需向溶液中加入少量E单质

②EY₂只能通过置换反应生成，EY₃只能通过化合反应生成

③铜片、碳棒和EY₃溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒

④向淀粉碘化钾溶液和苯酚溶液中分别滴加几滴EY₃的浓溶液，原无色溶液都变成紫色

　 (3)用化学符号表示D₂Z的水溶液中各粒子的浓度关系，

如c(Z^2-)=　　　　　　　　　　　　　　　。

　 (4)将一定量的Y单质通入一定浓度的苛性钾溶液，两

者恰好完全反应(已知反应过程放热)，生成物中有

三种含Y元素的离子，其中两种离子的物质的量

(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。该苛

性钾溶液中KOH的质量是　　　　　，该反应

中转移电子的物质的量是　　　　　。

26．(14分)(1)土壤的pH一般在4~9之间。土壤中Na₂CO₃含量较高时，pH可以高达10.5，试用离子方程式解释土壤呈碱性的原因　　　　　　　　　　　　　　。加入石膏(CaSO₄·2H₂O)可以使土壤碱性降低，有关反应的

化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。

　 (2)在一定条件下进行如下反应：　　

aX(g)+bY(g)　　　　 cZ(g)

　　　　右图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z

的体积分数和压强关系示意图。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

①写出该反应的化学平衡常数表达式：K=　　　　　　　　　。

随着温度的升高，K值　　　　　(填“增大”、“减少”、或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明　　　 (填序号)

A．X的转化率越高　　　　　　　　　　　　　　　 B．反应进行得越完全

C．达到平衡时X的浓度越大　　　　　　 D．化学反应速率越快

②如右图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1L。甲、乙容器达到平衡所用时间：

甲　　乙(填“>”、“<”或“=”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲　　　　乙。

25．(20分)如图为示波管的部分示意图，竖直YY’和水平XX’偏转电极的板长都为l=4cm，电极间距离都为d=1cm，XX’ 、YY’板右端到荧光屏的距离分别为10cm和12cm，两偏转电场间无相互影响。电子束通过A板上的小孔沿中心轴线进入偏转电极时的速度为v₀=1.6×10⁷m/s，元电荷电量，电子质量。当偏转电极上不加电压时，电子束打在荧光屏上的O点.求：

(1)要使电子束不打在偏转电极的极板上，加在偏转电极上的偏转电压U不能超过多大？

(2)若在偏转电极XX’上加U_x=45.5sin()V的电压，在偏转电极YY’上加

U_y=45.5cos()V的电压，通过计算说明源源不断的电子灯打在荧光屏上所产生亮点的轨迹形状。

24．(18分)两块平行金属板MN、PQ水平放置，两板间距为d、板长为l，在紧靠平行板右侧的正三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场，三角形底边BC与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上，如图所示．一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v₀水平射入，若在两板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD=AB，并垂直AC边射出(不计粒子的重力)．求：

(1)两极板间电压；

(2)三角形区域内磁感应强度；

(3)若两板间不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外．要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出，试求所加磁场的磁感应强度最小值．

23．(16分)山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为37°的斜坡，BC是半径为R=5m的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差h_l=8.8m，竖直台阶CD高度差为h₂=5m，台阶底端与倾角为37°斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下通过C点后飞落到DE上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8)．求：

(1)运动员到达C点的速度大小；

(2)运动员经过C点时轨道受到的压力大小；

(3)运动员在空中飞行的时间．

22．(18分)

(Ⅰ) 用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律，实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

(1)下面列举出了该实验的几个操作步骤：

A．按照图示的装置安装器件；

B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；

C．用天平测量出重锤的质量；

D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；

E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；

F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,并简述理由。

____________________________________________________。

(2)利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。如图所示，根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距离起始点O的距离为s₀，A、C两点间的距离为s₁，C、E两点间的距离为s₂，使用交流电的频率为f，则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝___________________。