【文章內(nèi)容簡介】 15 0 m /svv? ? ?大 氣 層 至著地瞬間過程， 由動能定理 221122fm gh W m v m v? ? ?地 代入數(shù)據(jù) 10 JfW ?? ? 故克服阻力所做的功為 10J? 。 25. 真空中存在電場強度大小為 1E 的勻強電場 ， 一帶電油滴在該電場中豎直向上做勻速 直線 運動 ， 速度大小為 0v 。 在油滴處于位置 A 時 ， 將電場強度的大小突然增大到某值 ，但保持其方向不變。持續(xù)一段時間 1t 后 ， 又突然將電場反向 ， 但保持其大小不變 ； 再持續(xù)同樣一段時間后 ， 油滴運動到 B 點。重力加速度大小為 g 。 （1）求油滴運動到 B 點時的速度 （2）求增大后的電場強度的大??；為保證后來的電場強度比原來的大，試給出相應的1t 和 0v 應滿足的條件 。已知不存在電場時，油滴以初速度 0v 做豎直上拋運動 的最大高度恰好等于 B 、 A 兩點間距離的兩倍。 【答案】 （ 1） 012tv v gt?? ；（ 2）當 B 在 A 上方時： 2E ? ?1 2 2 20 1 1 0221 884E v g t gt vgt? ? ?，? ?014 2 3v gt?? 或 ? ?010 4 2 3v gt? ? ? ；當 B 在 A 下方時：2E ? ?1 2 2 20 1 1 0221 884E v g t g t vgt? ? ? ?， ? ?010 2 5 4v gt? ? ? 。 【解析】 （ 1）選油滴為研究對象，從 A 到 B 整段過程中，由動量定理： GI I p? ??電 由于電場力總沖量為零，代入數(shù)據(jù)： 12mg t m v? ? ? ?? 即： t 0 12v v gt? ?? 012tv v gt?? （ 2）設場強為 2E ，以向上為正方向。 由于油滴開始時勻速運動，由受力平衡條件： 1Eq mg? 在增大場強之后到電場反向之前，油滴加速度： 21 E q mga m?? ① 其位移： 21 0 1 1 112S v t at?? ② 反向后到運動到 B 點，其加速度： 22 E q mga m??? ③ 其位移： ? ? 22 0 1 1 1 2 112S v a t t a t? ? ? ④ 且 AB 距離為不存在電場時油滴以 初速度 0v 做豎直上拋運動的最大高度的一半，則： 20124vSS g? ??（正負號表示 B 在 A 點上方或下方） ⑤ 將 ② 、 ④ 代入 ⑤ 式可得： ? ? 20220 1 1 1 0 1 1 1 2 1112 2 4vv t a t v a t t a t g? ? ? ? ? ? ⑥ 由 ① 、 ③ 式可得： 122a a g? ?? ⑦ 將 ⑦ 代入 ⑥ 可得： 2022 0 1 1211 23 4va v t gttg???????? ⑧ 帶入 ③ 式： 2E? 21 0 0211224E v vgg gt t??? ? ????? ⑨ 當 B 在 A 上方時： ? ?1 2 2 22 0 1 1 0221 884 EE v g t g t vgt? ? ? 由于 21EE? ，且 1Eq mg? 因此，此時電場力大于重力，即： 2Eq mg? 帶入可得： 2 2 20 1 0 108 v 4 00v gt g tv ? ? ??? ?? 解得： ? ?014 2 3v gt?? 或 ? ?010 4 2 3v gt? ? ? 當 B 在 A 下方時： ? ?1 2 2 22 0 1 1 0221 884 EE v g t g t vgt? ? ? ? 由于 21EE? ，且 1Eq mg? 因此，此時電場力大于重力，即： 2Eq mg? 帶入可得： 2 2 20 1 0 108 4 00v gt v g tv ? ? ??? ?? 解得： ? ?010 2 5 4v gt? ? ? 26. 凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)中氮含量的經(jīng)典方法，其原 理是用濃硫酸在催化劑存在下將樣品中有機氮轉(zhuǎn)化成銨鹽，利用如圖所示裝置處理銨鹽，然后通過滴定測量。已知：3 3 3 3 3 3NH H B O NH H B O? ??? ?； 3 3 4 3 3N H H B O H Cl N H Cl H B O? ? ? ? ? ? 回答下列問題： （1）a的作用是__________。 （2）b中放入少量碎瓷片的目的是__________。f的名稱是__________。 （3）清洗儀器： g 中加蒸餾水 ； 打開 1k ， 關閉 23kk、 ， 加熱 b ， 蒸氣充滿管路 ； 停止加熱 ， 關閉 1kg， 中蒸餾水倒吸進入 c ， 原因是 ___________；打開 2k 放掉水， 重復操作 2~3 次 。 （4）儀器清洗后， g 中加入硼酸 （ 33HBO ）和指示劑。銨鹽試樣由 d 注入 e ， 隨后注入氫氧化鈉溶液 ， 用 蒸餾水沖洗 d ， 關閉 3kd， 中保留少量水 。 打開 1k ， 加熱 b， 使水蒸氣進入 e 。 ① d 中保留少量水的目的是 ___________。 ② e 中主要反應的離子方程式為 ___________， e 采用中空雙層玻璃瓶的作用是_________。 （5）取某甘氨酸（ 2 5 2CHNO ）樣品 m 克進行測定 ， 滴定 g 中吸收液時消耗濃度為1mol Lc ?? 的鹽酸 mLV ，則 樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為 __________% ，樣品的純度≤ __________% 。 【答案】 （ 1）使容器內(nèi)與外界大氣壓相同 （ 2）防暴沸 直形冷凝管 （ 3）停止加熱，水蒸氣變?yōu)橐簯B(tài)，裝置內(nèi)壓強減小 （ 4）① 液封 ， 防漏氣 ② 4 3 2N H O H N H H O===????△ ↑； 保溫 （ 5） ； 【解析】 （ 1）該裝置利用水蒸氣推動 3NH 進入 g 裝置 ， 故控制水蒸氣的流速 ， 故使容器內(nèi)與外界大氣壓相同 。 （ 2）防暴沸 直形冷凝管 （ 3）加熱圓底燒瓶使整個裝置內(nèi)充滿水蒸氣，停止加熱，關閉 1k 時 ， 右側(cè)裝置內(nèi)水蒸氣冷凝為液態(tài) ， 裝置內(nèi)壓強減小 。 （ 4）① 防止漏氣 ② e 采用中空雙層玻璃瓶的作用是 減少熱量損失， 盡量保證水以水蒸氣形式存在 。 （ 5）①根據(jù) N 守恒 ，甘氨酸中的 N元素被處理成銨鹽后，在 e裝置中轉(zhuǎn)化為 NH3進入 g裝置： 32 5 2 4 3( C H N O ) ( N H ) ( N H ) ( H Cl ) 10n n n n c V??? ? ? ? ?， 3( ) 10n cV ???，( N ) 1 .4( N ) 1 0 0 % %m cVw mm? ? ? ②由于 HCl 具有揮發(fā)性 ， 可能有部分 逸 出 ，導致測量結(jié)果偏高， 測得 N 的含量應為最大值 ，純度為 75 7 .510001 0 0 % %cV cVmm? ?? 。 27. 4 5 12Li Ti O 和 4LiFePO 都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為 3FeTiO ，還含有少量 MgO 、 2SiO 等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下： 回答下列問題： （1）“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為70% 時，所采用的實驗條件為_________。 （2）“酸浸”后，鈦主要以 24TiOCl? 形式存在，寫出相應反應的離子方程式___________。 （3） 22TiO H Ox? 沉淀與雙氧水、氨水反應 40min 所得實驗結(jié)果如下表所示： 溫度 /℃ 30 35 40 45 50 22TiO H Ox? 轉(zhuǎn)化率 /% 92 95 97 93 88 分析 40℃ 時 22TiO H Ox? 轉(zhuǎn)化率最高的原因 ___________。 （4） 2 5 15Li Ti O 中 Ti 的化合價為 4? ， 其中過氧鍵的數(shù)目為 ___________。 （5）若“濾液②”中 21( M g ) 2 m ol Lc ????， 加入雙氧水和磷酸 （設溶液體積增加1倍），使 3Fe? 恰好沉淀完全即溶液中 3 5 1( F e ) 10 m ol Lc ? ? ?? ? ?， 此時是否有3 4 2Mg(PO ) 沉淀生成 ______________（列式計算）。 4FePO 、 3 4 2Mg(PO ) 的 spK分別為 10?? 、 10? 。 （6）寫出“高溫煅燒②”中由 4FePO 制備 4LiFePO 的化學方程式 ____________。 【答案】 （ 1） 90C? 加熱 5h 或 100C? 加熱 2h （ 2） 223 4 2F e T iO 4 H 4Cl F e T iOCl 2 H O? ? ? ?? ? ? ? ? （ 3） 40C? 前，未達到平衡狀態(tài)，隨著溫度升高，轉(zhuǎn)化率變大 ； 40C? 后， 22HO分解 加劇，轉(zhuǎn)化率降低 （ 4） 4 （ 5） 2 32251 .3 1 0 0 .0 2Q 1 .0 1 0 2C????? ?????? ??? ????， spQKC? ， 所以最終沒有沉淀 （ 6）4 2 3 2 2 4 4 2 22 F e PO L i CO H C O = = = 2 L iF e PO H O + 3 CO? ? ? ? ?高 溫 【解析】 （ 1）由圖像推出浸出率為 70% 時有 2 個點滿足 （ 2）反應物為 3FeLiO ， 因為酸浸 ，故反應物應有 H? ，因生成物 為 24TiOCl ? ， 因此反應物中還應有 Cl? ，因 反應物有 H? ，故 生成物中應有 2HO，然 后根據(jù)原子守恒和電荷守恒配平 。 （ 3）略 （ 4）過氧鍵存在于 1? 的 O 中 ， 每 2 個 1O? 之間 存在 1個過氧鍵 。 根據(jù)化合價 ， 原子守恒 ， 設 1? 價 O x 個 ， 2? 價 O y 個 。 1 5 82 2 2 7x y xx y y? ? ??????? ? ??? 8 個 1O? ， 故 4 個過氧鍵 （ 5）溶液中主要三種離子， 3Fe? 、 34PO? 、 2Mg? 根據(jù)兩個難溶物的 spK ， 已知 35(F e ) 10 m ol / Lc ???? 故溶液中 223 1 74 51 .3 1 0( PO ) = = 1 .3 1 0 m o l / L1 .0 1 0c????? ?? 再根據(jù) ? ? ? ?3 23 2 2 3 1 7 2 44 s p 3 4 20 . 0 2= ( M g ) ( P O ) = 1 . 3 1 0 [ M g P O ] = 1 . 0 1 02cQ c c K? ? ? ???? ? ? ????? 故最終 沒有沉淀生成 （ 6）根據(jù)流程圖知反應物為 4FePO 、 23LiCO 、 2 2 4HCO ， 生成物 為 4LiFePO ， 化合價 情況為 34FePO?， 3224HCO?， 24LiFePO?，故 Fe 化合價降低 ， C 化合價升高 ，可知產(chǎn)物之一為 2CO ， 反應物有 H ，故 產(chǎn)物有 2HO 28. 近期發(fā)現(xiàn) ， 2HS是繼 NO 、 CO 之后的第三個生命體系氣體信號分子 ， 它具有參與調(diào)節(jié)神經(jīng)信號傳遞 、 舒張血管減輕高血壓的功能 。 回答下列問題 ： （1）下列事實中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強弱的是__________（填標號）。 A. 氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應，而亞硫酸可以 B. 氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸 C. L?? 的氫硫酸和亞硫酸的 pH 分別為 和 D. 氫硫酸的還原性強于亞硫酸 （2）下圖是通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統(tǒng)原理。 熱化學硫碘循環(huán)水分解制氫系統(tǒng)（Ⅰ） ? ? ? ? ? ? ? ?2 4 2 2 21H SO a q = = = SO g H O l O g2?? 11 327 kJ molH ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 2 2 2 4S O g I