(注意:在试题卷上作答无效) 下图所示装置中.甲.乙.丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液.足量的CuSO4溶液和100g 10.00%的K2SO4溶液.电极均为石墨电极. ——青夏教育精英家教网—

28.(15分)(注意：在试题卷上作答无效)

下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100g 5.00%的NaOH溶液、足量的CuSO₄溶液和100g 10.00%的K₂SO₄溶液，电极均为石墨电极。

(1)　　　接通电源，经过一段时间后，测得丙中K₂SO₄浓度为10.47%，乙中c电极质量增加。据此回答问题：

①电源的N端为　　极；

②电极b上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

③列式计算电极b上生成的气体在标准状态下的体积：　　　　　　　　　　　　；

④电极c的质量变化是　　　　　　　 g；

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：

　甲溶液　　　　　　　　　　　　　　；

　乙溶液　　　　　　　　　　　　　　；

　丙溶液　　　　　　　　　　　　　　；

(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？

答案(1)①正极　 ②4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。③2.8L　 ④16g　 ⑤甲增大，因为相当于电解水；乙减小，OH^－放电， H⁺增多。丙不变，相当于电解水。(2)可以　因为CuSO₄溶液已转变为H₂SO₄溶液，反应也就变为水的电解反应

[解析](1)①乙中C电极质量增加，则c处发生的反应为：Cu²⁺+2e^－=Cu，即C处为阴极，由此可推出b为阳极，a为阴极，M为负极，N为正极。丙中为K₂SO₄，相当于电解水，设电解的水的质量为xg。由电解前后溶质质量相等有，100×10%=(100-x)×10.47%，得x=4.5g，故为0.25mol。由方程式2H₂+O₂ 2H₂O可知，生成2molH₂O，转移4mol电子，所以整个反应中转化0.5mol电子，而整个电路是串联的，故每个烧杯中的电极上转移电子数是相等的。②甲中为NaOH，相当于电解H₂O，阳极b处为阴离子OH^－放电，即4OH^－-4e^－=2H₂O + O₂↑。③转移0.5mol电子，则生成O₂为0.5/4=0.125mol，标况下的体积为0.125×22.4=2.8L。④Cu²⁺+2e^－=Cu，转移0.5mol电子，则生成的m(Cu)=0.5/2 ×64 =16g。⑤甲中相当于电解水，故NaOH的浓度增大，pH变大。乙中阴极为Cu²⁺放电，阳极为OH^－放电，所以H⁺增多，故pH减小。丙中为电解水，对于K₂SO₄而言，其pH几乎不变。(2)铜全部析出，可以继续电解H₂SO₄，有电解液即可电解。

27.(15分)(注意：在试题卷上作答无效)

浓H₂SO₄和木炭在加热时发生反应的化学方程式是

2 H₂SO₄(浓) + C CO₂↑+ 2 H₂O + 2SO₂↑

请从下图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓H₂SO₄、木炭和酸性KMnO₄溶液，其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)

将所选的仪器按连接顺序由上至下依次填入下表，并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。

选用的仪器 (填字母)	加入的试剂	作用

答案C　浓硫硫和木炭　产生反应物

B　无水硫酸铜　　检验是否有水

A　品红　　　　　检验SO₂

A　酸性KMnO₄　　　除去SO₂

A　澄清石灰水　　检验CO₂的存在。

[解析]成套装置包括反应装置，检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫硫和木炭作为反应物的发生器，产物中必须先检验水，因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水，可选用装置B，放入无水硫酸铜，若变蓝则说明有水。接着检验SO₂气体，用装置A，放入品红检验，若品红褪色，则说明有SO₂气体产生，再用装置A，放入酸性KMnO₄溶液以除去SO₂，最后再用装置A，放入澄清石灰水来检验CO₂的存在，因SO₂也可以使澄清石灰水变浑，故先要除去SO₂。

26. [解析]设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为,与板碰撞后再次进入磁场的位置为.粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有…⑴,粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离保持不变有…⑵,粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离始终不变,与相等.由图可以看出……⑶

设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P点,由对称性,出射点的x坐标应为-a,即……⑷,由⑶⑷两式得……⑸

若粒子与挡板发生碰撞,有……⑹联立⑶⑷⑹得n<3………⑺联立⑴⑵⑸得

………⑻把代入⑻中得

…………⑼

…………⑾

…………⑿

25．(18分) (注意：在试题卷上作答无效)

如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求

(1)　　工人的推力；

(2)　　三个木箱匀速运动的速度；

(3)　　在第一次碰撞中损失的机械能。

答案(1)

(2)

(3)

[解析](1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根据平衡的知识有

(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V₁,加速度根据运动学公式或动能定理有,碰撞后的速度为V₂根据动量守恒有,即碰撞后的速度为,然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V₃

从V2到V3的加速度为,根据运动学公式有,得,跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有,得就是匀速的速度.

(3)设第一次碰撞中的能量损失为,根据能量守恒有,带入数据得.

26(21分)(注意：在试题卷上作答无效)

　　　如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于x y平面向外。P是

y轴上距原点为h的一点，N₀为x轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为，A的中点在y轴上，长度略小于。带点粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变。质量为m，电荷量为q(q>0)的粒子从P点瞄准N₀点入射，最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。

24.(15分)(注意：在试题卷上作答无效)

材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ₀(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ₀是

材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10 ^–8 Ω•m,碳的电阻率为3.5×10 ^-5Ω•m,附近，在0 ℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10 ^{–3
℃-1},碳的电阻温度系数为-5.0×10^-4℃^-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).

答案0.0038m

[解析]设碳棒的长度为X,则铜棒的电阻为,碳棒的电阻,要使得在0^0c附近总电阻不随温度变化,则有,则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m.