【文章內(nèi)容簡介】 ??? 解得 ： L = m。 (2)最終 滑塊停 在 BC 之間， 由動能定理得： 0mgh mgx??? 解得 ： x = m 走過 的路程是 BC 長度 的 4 倍 ，最終停在 B 點 。 25． (20分 )如圖所示 ，兩豎直虛線間距為 L， 之間存在豎直向下的勻強電場。自 該區(qū)域 的A 點 將質(zhì)量為 M、 電荷量電荷量分別為 q 和－ q(q0)的帶電小球 M、 N 先后以相同的初速度沿水平方向射出。小球進入電場區(qū)域，并從該區(qū)域的右邊界離開。已知 N離開電場時的位置與 A點在同一高度； M 剛離開電場時的動能為剛進入電場時動能的 8 倍。不計空氣阻力，重力加速度大小為 g。已知 A 點到左邊界的距離也為 L。 (1)求該電場的電場強度大小； (2)求小球射出的初速度大?。? (3)要使小球 M、 N 離開電場時的位置之間的距離不超過 L，僅改變兩小球的相同射出速度，求射出速度需滿足的條件。 【解析】 (1)設(shè)小球 M、 N 在 A 點 水平射出的初速度大小為 v0， 則他們進入電場時是水平速度仍然為 v0，所以小球 M、 N 在電場中運動 的 時間相等。 進入 電場前，水平方向 01L vt? 豎直方向 下落的距離 2112d gt? 進入 電場時豎直速度 11yv gt? 進入 電場后，水平方向 02L vt? 故 12t t t?? 設(shè) N 粒子 運動的加速度為 a，豎直方向有： 21 12yd v t at?? ? 解得： 3ag? 由 牛頓第二定律 得 ： Eq mg ma?? 解得 ： 4mgE q? (2)粒子 M 射出 電場時豎直速度為 21yyv v at??? Eq mg ma??? 2 2 2 20 2 0 111( ) 8 ( )22yym v v m v v? ? ? ? 解得 ： 0 2v gL? (3)以豎直向下為正， M 的豎直位移為 21 12Myy v t a t??? N 的豎直位移為 21 12Nyy v t at?? MNy y L?? 解得： 0 2v gL? 26． 納米材料一直是人們研究的重要課題，例如納米級 Fe 粉表面積大，具有超強的磁性，高效催化性等優(yōu)良的性質(zhì)。 I、實驗室采用氣相還原法制備納米級 Fe，其流程如圖所示： （ 1）納米級 Fe 和稀鹽酸反應(yīng)的離子方程式為 __________________________________。 （ 2）如何將 FeCl2nH2O 固體加熱脫水制得無水FeCl2________________________________(用簡要文字描述 )。 （ 3）生成納米級 Fe 的化學方程式為 _________________________________________。 II、查閱資料：在不同溫度下，納米級 Fe 粉與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物不同，溫度低于 570℃時生成 FeO，高于 570℃ 時生成 Fe3O4。甲同學用如圖甲裝置所示進行納米級 Fe 粉與水蒸氣反應(yīng)的實驗，乙同學用圖乙所示的裝置進行納米級 Fe 粉與水蒸氣的反應(yīng)并驗證產(chǎn)物。 （ 4）甲裝置中納米級 Fe 粉與水蒸氣反應(yīng)的化學方程式是_______________________________。 （ 5）甲裝置中儀器 a 的名稱為 ________________。 （ 6）乙同學為探究實驗結(jié)束后試管內(nèi)的固體物質(zhì)成分，進行了下列實驗： 實驗步驟 實驗操作 實驗現(xiàn)象 I 將反應(yīng)后得到的黑色粉末 X(假定為均勻的 )，取出少量放入另一試管中，加入少量鹽酸，微熱 黑色粉末逐漸溶解，溶液呈淺綠色；有少量氣泡產(chǎn)生 II 向?qū)嶒?I 得到的溶液中滴加幾滴KSCN 溶液，振蕩 溶液沒有出現(xiàn)紅色 根據(jù)以上實驗，乙同學認為該條件下反應(yīng)的固體產(chǎn)物為 FeO。 丙同學認為乙同學的結(jié)論不正確，他的理由是 ______(用簡要文字措述 )。 （ 7）丁同學稱取 粉，用乙裝反應(yīng)一段時間后，停止加熱。將試管內(nèi)的固體物質(zhì)在干燥器中冷卻后 ， 稱得質(zhì)量為 ，則丁同學實驗后的固體物質(zhì)中氧化物的質(zhì)量分數(shù)為________(結(jié)果保留三位有效數(shù)字 )。 【 答案 】 (1) Fe+2H+=Fe2+ + H2 ↑ (2) 在干燥的 HC1 氣流中加熱 (3) FeCl2+H2 Fe+2HCl (4) Fe+H2O(g) FeO+H2 (5) 蒸發(fā)皿 (6) 加入 KSCN溶液，溶液沒有出現(xiàn)紅色，也可能是因為 Fe 過量，與生成的 Fe3+反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 Fe2+ (7) % 【解析】（ 1）納米級 Fe 和稀鹽酸反應(yīng)生成 FeCl2 和 H2，離子方程式為 Fe+2H+=Fe2+ + H2 ↑； （ 2） FeCl2nH2O 固體加熱脫水時，易發(fā)生水解，水解方程式為 FeCl2+2H2O? Fe(OH)2+2HCl，為防止 FeCl2 水解，在加熱脫水時，通常通入干燥的 HCl氣體， HCl能抑制FeCl2 的水解，且通入的 HCl氣體可帶走水蒸氣，利于固體脫水。故答案為：在 干燥的 HC1氣流中加熱； （ 3）根據(jù)流程可知， FeCl2nH2O 固體加入脫水得到 FeCl2，然后 N H2與 FeCl2 在高溫條件下反應(yīng)得到納米級 Fe，反應(yīng)方程式為 FeCl2+H2 Fe+2HCl。 （ 4）根據(jù)已知 “納米級 Fe 粉與水蒸氣反應(yīng)，溫度低于 570℃ 時生成 FeO”，甲裝置用酒精燈加熱，反應(yīng)溫度較低，產(chǎn)物為 FeO。 Fe 失電子，水中 H 得電子，生成氫氣，則反應(yīng)方程式為 Fe+H2O(g) FeO+H2； （ 5）儀器 a 為蒸發(fā)皿； （ 6）加入 KSCN 溶液，溶液沒有出現(xiàn)紅色，說明溶液中沒有 Fe3+，可能是因為納米級 Fe粉與水蒸氣反應(yīng)的過程中 Fe過量， Fe沒有反應(yīng)完；將反應(yīng)后的固體，加入少量的鹽酸，也可能發(fā)生反應(yīng) Fe+2 Fe3+=3Fe2+，所以看不到血紅色。 故答案為：加入 KSCN 溶液，溶液沒有出現(xiàn)紅色，也可能是因為 Fe 過量，與生成的 Fe3+反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 Fe2+； （ 7）用乙裝置反應(yīng)，反應(yīng)溫度高于 570℃ ，則 Fe 粉與水蒸氣反應(yīng)的固體產(chǎn)物為 Fe3O4。反應(yīng)后所得固體的質(zhì)量為 ，其中氧原子的質(zhì)量為 m(O)==，則n(O)= =。由關(guān)系式 1 Fe3O4～ 4 O，可得 n(Fe3O4)=。所以固體物質(zhì)中氧化物的質(zhì)量分數(shù) = = ≈% 27． 聚硅酸鐵是目前無機高分子絮凝劑研究的熱點，一種用鋼管廠的廢鐵渣（主要成分Fe3O4，少量 C 及 SiO2）為原料制備的流程如下： 已知：在一定溫度下酸浸時 Fe3+在 pH=2 開始沉淀， pH= 沉淀完全 （ 1）廢鐵渣進行 “粉碎 ”的目的是___________________________________________________。 （ 2） “酸浸 ”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等，其中酸浸溫度對鐵浸取率的影響如下表所示： 溫度 ℃ 40 60 80 100 120 鐵浸取率 50 62 80 95 85 ① 請寫出酸浸過程中 Fe3O4 發(fā)生的離子反應(yīng)方程式__________________________________。 ② 硫酸酸浸時應(yīng)控制溶液的 pH____________，其原因是_________________________________。 ③ 當酸浸溫度超過 100℃ 時 ， 鐵浸取率反而減小，其原因是 ___________________。 （ 3）上述過濾步驟的濾液的主要成分為 ____________（填化學式）。 （ 4） Fe3+濃度定量檢則，是先用 SnCl2 將 Fe3+還原為 Fe2+；在酸性條件下，再用 K2Cr2O7標準溶液滴定 Fe2+（ Cr2O72被還原為 Cr3+），該滴定反應(yīng)的離子方程式為 ____________。 【 答案 】 (1) 增大接觸面積，同時增大浸取時的反應(yīng)速率和提高鐵浸取率 (2) ① 4Fe3O4+O2+36H+=12Fe3++18H2O ② 小于 2 pH≥2時將有部分 Fe3+沉淀損失 ③ 溫度超過 100℃ 明顯加快了 Fe3+水解反應(yīng)的速率，導致 Fe3+濃度降低 (3) Fe2(SO4)3 和 H2SO4 (4) 6Fe2++Cr2O72－ +14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O 【解析】（ 1）廢鐵渣進行 “粉碎 ”可以增大廢鐵渣與反應(yīng)物的接觸面積，增大浸取時的反應(yīng)速率和提高鐵浸取率；（ 2） ① 酸浸過程中 Fe3O4 被氧氣完全氧化為 Fe3+，反應(yīng)離子方程式是4Fe3O4+O2+36H+=12Fe3++18H2O； ② Fe3+在 pH=2 開始沉淀，硫酸酸浸時要保證 Fe3+不沉淀，所以要控制 PH小于 2； ③ 升高溫度， Fe3+水解平衡正向移動，生成氫氧化鐵，所以溫度超過100℃ 時 ， 鐵浸取率反而減??；（ 3）廢鐵渣中只有 Fe3O4與氧氣、硫酸反應(yīng)生成了 Fe2(SO4)3和水，所以濾液的成分是 Fe2(SO4)3 和 H2SO4；（ 4）在酸性條件下， Cr2O72被還原為 Cr3+， Fe2+被氧化為 Fe3+，反應(yīng)的離子方程式是 6Fe2++Cr2O72－ +14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。 28． “綠水青山就是金山銀山 ”，研究 NO NO、 CO、 S02 等大氣污染物和水污染物的處理對建設(shè)美麗中國具有重要意義。 (1)已知： ① NO2+CO CO2+NO 該反應(yīng)的平衡常數(shù)為 K1(下同 )， 每 1mol下列物質(zhì)分解為氣態(tài)基態(tài)原子吸收的能量分別為 NO2 CO CO2 NO 812kJ 1076kJ 1490kJ 632kJ ② N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+③ 2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=寫出 NO 與 CO 反應(yīng)生成無污染氣體的熱化學方程式____________________________________，該熱化學方程式的平衡常數(shù) K=_________(用 KK K3 表示 )。 (2)在體積可變的恒壓 (p 總 )密閉容器中充入 1molCO2 與足量的碳，讓其發(fā)生反應(yīng)： C(s)+ CO2(g) 2CO(g) △H0。平衡時，體系中氣體體積分數(shù)與溫度的關(guān)系如下圖所示。 ① T℃ 時，在容器中若充入稀有氣體， v(正 )___v(逆 )(填 “”“”或 “=)，平衡 ______移動 (填 “正向 ”“逆向 ”或 “不 ”。下同 )；若充入等體積的 CO2 和 CO，平衡 ________移動。 ② CO 體積分數(shù)為 40%時， CO2 的轉(zhuǎn)化率為 _______。 ③ 已知：氣體分壓 (p 分 )=氣體總壓 體積分數(shù)。用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡 Kp 常數(shù)的表達式為 __________； 925℃ 時 ， Kp=______(用含 p 總 的代數(shù)式表示 )。 (3)直接排放含 SO2 的煙氣會形成酸雨，危害環(huán)境?？捎?NaOH 吸收，所得含硫各微粒(H2SO HSO3和 SO32)存在于反應(yīng)后的溶液中，它們的物質(zhì)的量分數(shù) X(i)與溶液 pH 的關(guān)系如圖所示。 ① 若是 ，測得溶液的 pH=8 時，溶液中各離子濃度由大到小的順序是 ______________。 ② 向 pH=5 的 NaHSO3溶液中滴加一定濃度的 CaCl2 溶液，溶液中出現(xiàn)渾濁， pH降為 2，用化學平衡移動原理解釋溶液 pH 降低的原因_______________________________________________。 【 答案 】 (1) 2NO(g) +2CO(g) N2(g) +2CO2(g) △H= kJ/mol (2) ① 正向 不 ② 25% ③ 總 (3) ① c(Na+)c(SO32)c(HSO3)c(OH)c(H+) ② 因為亞硫酸氫根離子存在電離平衡HSO3 H++SO32，加入氯化鈣后， Ca2++SO32=CaSO3↓，使平衡正向移動，氫離子濃度增大， pH 減小 【解析】（ 1）由已知，反應(yīng) ① 的 △H=(812+10761490632)kJ/mol=234kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律， ① 2+③ ② 得： 2NO2(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)，△H=[2342+()]kJ/mol=；當總反應(yīng)式相加時平衡常數(shù)相乘，相減時平衡常數(shù)相除，成倍時平衡常數(shù)為冪，所以平衡常數(shù) K= 。 （ 2） ① 該反應(yīng)正向為氣體分子數(shù)減小反應(yīng)，恒溫恒壓時充入稀有氣體，對該反應(yīng)來說相當于減壓， v(正 )v(逆 )，平衡正向移動。 ② 設(shè) CO2 的轉(zhuǎn)化率為 α，由已知列三段式得： 100%=40%，解得 α=25%。 ③ 用平衡濃度表示該反應(yīng)化學平衡常數(shù)表達式為 K= ，所以若用平衡分壓代替平衡濃度表示平衡常數(shù)的表達式為 Kp= ；由圖可得， 925℃ 時 C