25．某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况.设计了几个实验请填写下列空白: [实验一]用如图所示装置.收集一试管甲烷和氯气的混合气体. 光照后观察到量筒内形成一段水柱.认为有氯化——青夏教育精英家教网—

25．(15分)

某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验

请填写下列空白：

[实验一]用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，

　　　　　光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成。

(1)该反应的反应类型为　　　　　　　；

(2)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　；

(只写第一步)

(3)水槽中盛放的液体应为　　　　　　　；(填标号)

A．水　　 B．饱和石灰水　 C．饱和食盐水　 D．饱和NaHCO₃溶液

[实验二]收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO₃溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成。

(4)该实验设计的错误之处　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

[实验三]

步骤一：收集半试管氯气，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH(下同)。测得pH = 3.26。

步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，在40 W的日光灯下光照6 min后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH = 1.00。

(5)判断该反应中有氯化氢生成的依据是　　　　　　　　　　　　　　；

(6)假设氯气完全参与反应，且不考虑氯气溶解于水。往反应后的溶液中加水稀释到100.00 mL，分别取20.00 mL稀释液，以K₂CrO₄为指示剂，用浓度为0.01 mol·L^-1的AgNO₃溶液滴定溶液中的Cl^-，滴定终点时消耗AgNO₃溶液的体积平均为10.00 mL，则试管中原有氯气在标准状况下的体积为　　　　　　 mL；

步骤三：用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体(各占50%)，分别放在40 W的日光灯下光照不同时间后，加入10 mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH如下表：

编号	1	2	3	4	5
光照时间	2 min	4 min	6 min	8 min	10 min
反应后pH	1.86	1.62	1.00	1.00	1.00

(7)该实验可得到结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

步骤四：为探究不同光照条件对甲烷与氯气反应速率的影响。

(8)试设计一个可行的实验方案：　　　　　　　　　　　　　　　　　。

24．(15分)

高温裂解法处理工业废硫酸工艺流程图如下：

废硫酸高温裂解的基本原理可用下列方程按两个阶段进行

H₂SO₄(l)　　　　　　 SO₃(g)+ H₂O(g)　　 △H= +176kJ·mol^－1

2SO₃(g) 2SO₂(g)+ O₂(g)　　　　　　 △H= +196k·mol^－1

为研究废硫酸的雾化和裂解情况，有关实验数据如下：

	雾化后废硫酸液滴直径	废硫酸完全裂解所需时间
普通雾化器	800-1200 μm	10 s以上
旋转式雾化器	600-850 μm	8-10 s
压缩风雾化器	400-650 μm	6-7 s
超声波雾化器	100-300 μm	3.5-5 s

(1)由上表数据可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(2)废硫酸裂解成SO₂总反应的热化学方程式为　　　　　　　　　　　　　；

(3)在催化氧化室中发生反应：

2SO₂(g)+ O₂(g) 2SO₃(g) △H= -196 kJ·mol^－1

①　　某温度时，该反应的平衡常数K=3.5，平衡后再充入一定量气体测得100 L的恒容密闭容器中含有3.0 mol SO₂, 16.0 mol O₂和3.0 mol SO₃(g)，此时平衡

　　　　　移动；(填“向正反应方向”、“ 向逆反应方向”或“不”)

②上述反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO₂平衡浓度比原来减小的是　　　；(填字母)

A．保持温度和容器体积不变，充入1.0 mol O₂

　　　　　　 B．保持温度和容器内压强不变，充入3.0 mol N₂

　　　　　　 C．降低温度

D．在其他条件不变时，缩小容器的容积

(4)尾气SO₂用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到一种化工原料，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　；

(5)科学家研究出以右图所示装置用电化

学原理生产硫酸的新工艺，其阳极的

电极反应式为　　　　　　　　　　　，

总反应的化学方程式为　　　　　　　。

23．(15分)

甲、乙、丙三种物质都含有A元素，只有甲是单质，其转化关系如下：

(1)若乙是目前世界倡导需减少排放的温室气体，丁也含有A元素。则含有7个中子的核素A可用符号表示为　　　　　　，丙溶液呈碱性的原因用离子方程式表示为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(2)若A是非金属元素，其次外层电子是最外层电子数的2倍，则乙在现代通讯中可用于制造　　　　　　　，写出一个有丙参加的、能证明碳的非金属性强于A的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(3)若甲是生活中最常用的过渡金属单质，其在点燃条件与氧气反应生成乙。若丁是稀硝酸，则乙→丙的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

(4)若A元素是第三周期元素，其最高正化合价与负价的绝对值差为4，则乙的化学式为　　　　　，当丁是Ca(OH)₂时，往丙中加入碳酸钠溶液，当碳酸钠溶液浓度大于　　　 mol·L^-1时沉淀时，丙可转化为碳酸钙。(已知此温度下，丙物质K_SP=1×10^-6，CaCO₃的K_SP= 1×10^-8)_K^S*5U.C#O

22．(20分)磁悬浮铁路系统是一种新型的交通运输系统，它是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在导轨上。同时利用电磁力进行驱动。采用直线电机模式获得驱动力的列车可简化为如下情景：固定在列车下端的矩形金属框随车平移；轨道区域内存在垂直于金属框平面的磁场，磁感应强度沿Ox方向按正弦规律分布，最大值为B₀，其空间变化周期为2d，整个磁场以速度v₁沿Ox方向向前高速平移，由于列车沿Ox方向匀速行驶速度v₂与磁场平移速度不同，而且v₁＞v₂，列车相对磁场以v₁-v₂的速度向后移动切割磁感线，金属框中会产生感应电流，该电流受到的向前安培力即为列车向前行驶的驱动力。设金属框电阻为R，长PQ=L，宽NP=d，求：

(1)如图为列车匀速行驶时的某一时刻，MN、PQ均处于磁感应强度最大值处，此时金属框内感应电流的大小和方向；

(2)列车匀速行驶S距离的过程中，矩形金属线框产生的焦耳热；

(3)列车匀速行驶时所获得的最大驱动力的大小，并定性画出驱动力功率随时间变化在时间内的关系图线

21．(19分)如图所示，在y≥0的区域内存在垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；水平虚线MN、PQ区域内有水平向右电场强度的大小的匀强电场。半径为R的光滑绝缘空心半圆细管ADO固定在竖直平面内，圆心O₁在MN上，直径AO垂直于MN。一质量为m、电荷量为q的带正电小球(可视为质点)从半圆管的A点由静止滑入管内，重力加速度为g。求：

(1)小球从A到O点的过程中，电场力对带正电小球所做的功；

(2)小球到达O点时，对半圆管的作用力大小；

(3)若小球从O点射出后，能穿过电场区域再次经过y轴，则电场区域的高度H应大于多少

20．(15分)研究性学习小组在探究某球竖直向上运动过程中，通过位移传感器测得该球运动的高度与时间关系(从抛出时开始计时)如图所示。设运动过程所受的空气阻力大小保持不变，为简化计算g取10m/s²，求：

(1)小球抛出的初速度；

(2)小球下落的加速度；

(3)从最高处落回到抛出点的时间

19．(18分)为了探究能量转化和守恒规律，某学习研究小组设计如图1所示装置进行实验

(1)为了测定整个过程电路产生的焦耳热，需要知道螺线管线圈的电阻。用替代法测线圈电阻R_x的阻值可用如图2所示电路，图中R_S为电阻箱(R_S的最大阻值大于待测电阻R_x的阻值)，S₂为单刀双掷开关，R₀为滑动变阻器。为了电路安全，测量前应将滑动变阻器的滑片P调至___________，电阻箱R_S阻值应调至___________(选填“最大”或“最小”)。闭合S₁开始实验，接下来有如下一些操作，合理的次序是＿＿＿＿＿(选填字母代号)：_K^S*5U.C#O