考點(diǎn) 19硫酸及其鹽
1.復(fù)習(xí)重點(diǎn)
1.硫酸的性質(zhì)及重要用途;濃硫酸的特性:強(qiáng)氧化性、吸水性、脫水性
1.重要硫酸鹽的性質(zhì)及SO的檢驗(yàn);
2.難點(diǎn)聚焦
1.利用硫酸的強(qiáng)酸性制備多種物質(zhì):
(1)制氣體:
制氫氣Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑;
制H2S:FeS+H2SO4 H2S↑+FeSO4
(2)制較弱的酸:
制H3PO4;Ca3(PO4)2+3H2SO4(濃) 2H3PO4+2CaSO4
制CH3COOH:2CH3COONa+H2SO4 2CH3COOH+Na2SO4
(3)制化肥:
Ca3(PO4)2+2H2SO4(濃) Ca(H2PO4)2+2CaSO4
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(4)制硫酸鹽:制膽礬:CuO+H2SO4+4H2O CaSO4?5H2O(晶體)
制綠礬:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
2.利用H2SO4高沸點(diǎn)性制取易揮發(fā)性酸。
(1)制HF:CaF2+H2SO4(濃) 2HF↑+CaSO4(鉛皿中)
(2)制HCl:NaCl(固)+H2SO4(濃) NaHSO4+HCl↑
NaHSO4+NaCl Na2SO4+HCl↑
(3)制HNO3:NaNO3+H2SO4(濃) HNO3↑+NaHSO4
3.利用硫酸的穩(wěn)定性制不穩(wěn)定性酸。
Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑
4.利用濃H2SO4的強(qiáng)氧化性制取SO2
Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
5.利用濃H2SO4的脫水性:
(1)制C2H4:CH3CH2OH CH2 CH2↑+H2O
(2)制CO:HCOOH CO↑+H2O
6.利用濃H2SO4的吸水性做干燥劑。
干燥:O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2
不干燥:堿性:NH3 還原性:H2S、HI、HBr
7.用H2SO4作催化劑:
(1)乙烯水化:CH2―CH2+H2O CH3CH2OH
2. 濃硫酸
(1)物理性質(zhì):
無(wú)色油狀液體,常見(jiàn)的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98.3%,沸點(diǎn)為338℃,高沸點(diǎn)難揮發(fā)性。
思考:濃硫酸的稀釋方法。
(2)化學(xué)性質(zhì):
① 吸水性(干燥劑)
三種形式:
<1> 與水任意比例混溶,溶于水劇烈放熱。
<2> 吸收氣體中水蒸氣(作為干燥劑,不能干燥硫化氫、溴化氫、碘化氫、氨氣)
<3> 與結(jié)晶水合物反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn):濃硫酸與膽礬反應(yīng),由膽礬藍(lán)色變?yōu)榘咨f(shuō)明濃硫酸有吸水性。
② 脫水性(炭化)
實(shí)驗(yàn)6―3:潮濕的紙屑、棉花、木屑中分別滴入幾滴濃硫酸。
現(xiàn)象:三種物質(zhì)都發(fā)生了變化,生成了黑色的炭。
實(shí)驗(yàn)6―4:在200mL燒杯中放入20g蔗糖,加入幾滴水,攪拌均勻。然后再加入15mL溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸,迅速攪拌。觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
現(xiàn)象:蔗糖逐漸變黑,體積膨脹,形成疏松多孔的海綿狀的炭。
說(shuō)明:
<1> 脫水性是濃硫酸的性質(zhì),而非稀硫酸的性質(zhì),即濃硫酸有脫水性。
<2> 脫水性是濃硫酸的化學(xué)特性,物質(zhì)被濃硫酸脫水的過(guò)程是化學(xué)變化的過(guò)程。反應(yīng)時(shí),濃硫酸按水分子中氫、氧原子數(shù)的比為奪取有機(jī)物中的氫原子和氧原子。
<3> 可被濃硫酸脫水的物質(zhì)一般為含氫、氧元素的有機(jī)物,其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質(zhì)被子脫水后生成了黑色的炭(炭化)。
③ 強(qiáng)氧化性
實(shí)驗(yàn)6―5:濃硫酸與銅反應(yīng),請(qǐng)同學(xué)注意反應(yīng)現(xiàn)象,分析反應(yīng)產(chǎn)物存在的依據(jù)。
(濃)
強(qiáng)調(diào):硫酸所起的作用(氧化劑與酸的作用)。
敘述:濃硫酸也與木炭反應(yīng),
分析上述反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化情況,指出氧化劑和還原劑。
思考:請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明濃硫酸與炭反應(yīng)的三種產(chǎn)物,畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置圖。
介紹:鈍化現(xiàn)象及有關(guān)應(yīng)用(分別舉Al、Fe,說(shuō)明原因)。
拓展:濃硫酸還可與某些還原性化合物反應(yīng)。
請(qǐng)利用氧化還原反應(yīng)規(guī)律寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
=
小結(jié):
<1> 濃硫酸有強(qiáng)氧化性,包括還原性很弱的銀在內(nèi)的很多物質(zhì),都能在一定條件下被濃硫酸氧化。硫酸之所以能有如此強(qiáng)的氧化性,一個(gè)原因是在高濃度下硫酸以分子的形式存在,另一個(gè)原因是硫酸中含有非金屬性較強(qiáng)且又呈最高價(jià)態(tài)(+6)的硫元素。
<2> 濃硫酸在作氧化劑時(shí),主要是+6價(jià)硫的原子得電子,被還原為含低價(jià)硫元素的物質(zhì),一般不會(huì)有+1價(jià)氫被還原,即一般不會(huì)生成氫氣。
<3> 濃硫酸在作氧化劑時(shí),硫元素被還原的程度是一個(gè)較復(fù)雜的問(wèn)題,中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的還原產(chǎn)物為。
請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)硫酸的性質(zhì),歸納出硫酸的主要用途。
(3)硫酸的用途
思考:和可溶性硫酸鹽在溶液中都能電離出,如何檢驗(yàn)?zāi)兀?/p>
(二)檢驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)6―6:請(qǐng)同學(xué)們觀(guān)察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并填表:
加入溶液
加入鹽酸
稀硫酸
現(xiàn)象
化學(xué)方程式
溶液
現(xiàn)象
化學(xué)方程式
溶液
現(xiàn)象
化學(xué)方程式
原理:和硫酸鹽溶于水時(shí)都會(huì)產(chǎn)生,可以利用的不溶性來(lái)檢驗(yàn)的存在。使用試劑是:可溶性鋇鹽和酸(鹽酸或稀硝酸)。
常用方法:
① 現(xiàn)象(產(chǎn)生白色沉淀)現(xiàn)象(沉淀不消失)
結(jié)論:可能含有、、。
② 現(xiàn)象(產(chǎn)生白色沉淀)現(xiàn)象(沉淀不消失)
結(jié)論:可能含、。
③ 現(xiàn)象(產(chǎn)生白色沉淀)現(xiàn)象(沉淀不消失)
結(jié)論:可能含、。
④ 現(xiàn)象(產(chǎn)生白色沉淀)現(xiàn)象(沉淀不消失)
結(jié)論:可能含、、、。
討論:根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,歸納的檢驗(yàn)方法。
小結(jié):在中學(xué)化學(xué)里常常先用鹽酸把溶液酸化,以排除、、等可能造成的干擾,再加入溶液,根據(jù)是否有白色沉淀出現(xiàn)來(lái)闡明原溶液中是否有存在。
上述實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)試劑是客觀(guān)的,并且是給定范圍的,所以根據(jù)教材中的實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸稣_的結(jié)論。如果待測(cè)液是未知的,就要考慮其它離子的干擾,就要對(duì)所加試劑和加入試劑的順序進(jìn)行恰當(dāng)選擇,否則會(huì)得出錯(cuò)誤結(jié)論。
思考:對(duì)于“黑面包”實(shí)驗(yàn)做如下討論。
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
原因
問(wèn)題
結(jié)論
黑
面
包
實(shí)
驗(yàn)
蔗糖變黑。放出大量的熱。
體積膨脹,生成黑色疏松多孔固體。
有刺激性氣味氣生成。
有碳生成。
濃硫酸吸水放熱。
有二氧化硫等氣體生成
① 為什么在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要加少量水?
② 不加水行不行?
③ 怎么知道生成的黑色物質(zhì)是什么?
④ 此實(shí)驗(yàn)污染嚴(yán)重,如何對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)?
⑤ 怎么知道生成的氣體是什么?
⑥ 不加酸能不能得到碳?如果可以,用什么方法?
⑦ 還可以如何改進(jìn)?為什么?
⑧ 除了蔗糖以外,別的物質(zhì)能不能進(jìn)行類(lèi)似實(shí)驗(yàn)?
產(chǎn)物分別是:
碳、二氧化硫、二氧化碳。
體現(xiàn)的性質(zhì):
吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性。
自學(xué):硫酸鈣、硫酸鋇等硫酸鹽。
(三)硫酸鹽
1. 酸式鹽
、的水溶液顯酸性,因?yàn)椋?sub>,所以,有強(qiáng)酸作用。
2. 正鹽(見(jiàn)表6―2)
表6―2
硫酸鹽
結(jié)晶水合物的俗名
主要用途
生石膏
熟石膏
制粉筆、模型、塑像等
芒硝
制玻璃、造紙工業(yè)
皓礬
收斂劑、防腐劑、顏料
――重晶石
醫(yī)療上用作“鋇餐”
綠礬
補(bǔ)血?jiǎng)、制藍(lán)黑墨水
藍(lán)礬、膽礬
制農(nóng)藥、鍍銅液
明礬
凈水劑
閱讀材料:
(1)二氧化硫?qū)θ梭w有什么危害?
二氧化硫是大氣中主要污染物之一,是衡量大氣是否遭到污染的重要標(biāo)志。在我國(guó)的一些城鎮(zhèn),大氣中二氧化硫的危害較為普遍而又嚴(yán)重。
二氧化硫進(jìn)入呼吸道后,因其易溶于水,故大部分被阻滯在上呼吸道,在濕潤(rùn)的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽,使刺激作用增強(qiáng)。上呼吸道的平滑肌因有末梢神經(jīng)感受器,遇刺激就會(huì)產(chǎn)生窄縮反應(yīng),使氣管和支氣管的管腔縮小,氣道阻力增加。上呼吸道對(duì)二氧化硫的這種阻留作用,在一定程度上可減輕二氧化硫?qū)Ψ尾康拇碳。但進(jìn)入血液的二氧化硫仍可通過(guò)血液循環(huán)抵達(dá)肺部產(chǎn)生刺激作用。
二氧化硫可被吸收進(jìn)入血液,對(duì)全身產(chǎn)生毒副作用,它能破壞酶的活力,從而明顯地影響碳水化合物及蛋白質(zhì)的代謝,對(duì)肝臟有一定的損害。動(dòng)物試驗(yàn)證明,二氧化硫慢性中毒后,機(jī)體的免疫受到明顯抑制。
二氧化硫濃度為10―15 ppm時(shí),呼吸道纖毛運(yùn)動(dòng)和粘膜的分泌功能均能受到抑制。濃度達(dá)20ppm時(shí),引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入濃度為100ppm 8小時(shí),支氣管和肺部出現(xiàn)明顯的刺激癥狀,使肺組織受損。濃度達(dá)400ppm時(shí)可使人產(chǎn)生呼吸困難。二氧化硫與飄塵一起被吸入,飄塵氣溶膠微?砂讯趸驇У椒尾渴苟拘栽黾3―4倍。若飄塵表面吸附金屬微粒,在其催化作用下,使二氧化硫氧化為硫酸霧,其刺激作用比二氧化硫增強(qiáng)約1倍。長(zhǎng)期生活在大氣污染的環(huán)境中,由于二氧化硫和飄塵的聯(lián)合作用,可促使肺泡纖維增生。如果增生范圍波及廣泛,形成纖維性病變,發(fā)展下去可使纖維斷裂形成肺氣腫。二氧化硫可以加強(qiáng)致癌物苯并(a)芘的致癌作用。據(jù)動(dòng)物試驗(yàn),在二氧化硫和苯并(a)芘的聯(lián)合作用下,動(dòng)物肺癌的發(fā)病率高于單個(gè)因子的發(fā)病率,在短期內(nèi)即可誘發(fā)肺部扁平細(xì)胞癌。
(2)受酸雨危害的地區(qū)主要有哪些?
二十世紀(jì)的五、六十年代以前,酸雨只是在局部地區(qū)出現(xiàn),如北歐地區(qū)受到歐洲中部工業(yè)區(qū)排出的酸性氣體的影響,出現(xiàn)了酸雨。之后,到六十年代末至八十年代初,酸雨的危害全面顯示,其范圍由北歐擴(kuò)大至中歐,同時(shí)北美也出現(xiàn)了大面積的酸雨區(qū)。八十年代以來(lái),在世界各地相繼出現(xiàn)了酸雨,如亞洲的日本、韓國(guó)、東南亞各國(guó)以及我國(guó),南美的巴西、委內(nèi)瑞拉,非洲的尼日利亞、象牙海岸等都受到了酸雨的危害。
酸雨最集中,面積最大的地區(qū)是歐洲、北美和我國(guó)。目前酸雨危害已擴(kuò)大到中北歐、美國(guó)、加拿大,水體受酸雨的影響而酸化的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重,加拿大30多萬(wàn)個(gè)湖泊,到二十世紀(jì)末,有近5萬(wàn)個(gè)因湖水酸化湖中生物將完全滅絕。酸雨對(duì)森林的危害在許多國(guó)家已普遍存在,全歐洲1.1億公頃的森林,有5000公頃受酸雨危害而變得脆弱和枯萎。
我國(guó)出現(xiàn)酸雨的地區(qū)已由八十年代初期的西南局部地區(qū)擴(kuò)展到長(zhǎng)江以南的大部分地區(qū),成為我國(guó)危害最大的大氣污染問(wèn)題。目前,我國(guó)的酸雨主要分布在長(zhǎng)江以南、青藏高原以東地區(qū)及四川盆地。華中地區(qū)酸雨污染最嚴(yán)重,其中心區(qū)域酸雨pH年均值低于4.0,酸雨頻率在80%以上;西南地區(qū)南充、宜賓、重慶和遵義等城市的酸雨區(qū),僅次于華中地區(qū),其中心區(qū)域的酸雨pH年均值低于5.0,酸雨頻率高于80%;華南沿海地區(qū)的酸雨主要分布在長(zhǎng)江下游地區(qū)以及南至廈門(mén)的沿海地區(qū),覆蓋蘇南、皖南、浙江大部及福建沿海地區(qū);華南地區(qū)的酸雨主要分布于珠江三角洲及廣西的東部地區(qū),中心區(qū)域酸雨頻率60―90%;北方地區(qū)也有一些城市降水年均pH值低于5.6,如青島、圖門(mén)、太原、石家莊等地。
小結(jié)酸雨的形成:
(1)(主要途徑)
(2)
是一種無(wú)色固體,熔點(diǎn),沸點(diǎn),與反應(yīng)生成,同時(shí)放出大量的熱。工業(yè)上常用這兩個(gè)反應(yīng)制造硫酸。
3.例題精講
[例1] 已知硫酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大時(shí),其溶液的密度越大,將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%與%的兩種硫酸溶液等體積混合后,溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)( )
A. 大于% B. 小于% C. 等于% D. 無(wú)法確定
精析:解法一:估算法。假設(shè)兩種硫酸溶液等質(zhì)量混合,則混合后溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等于%。因?yàn)橘|(zhì)量分?jǐn)?shù)為%的溶液的密度大,所以等體積混合后其質(zhì)量大于%的溶液質(zhì)量,因而混合后溶液里溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于%。
解法二:設(shè)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3x%的硫酸溶液密度為,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x%的硫酸溶液的密度為,兩者體積均勻。則混合后溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
∵ ∴ ∴
即 ∴
答案:A
[例2] 現(xiàn)有、、、和五瓶無(wú)色溶液,不能根據(jù)聞氣味鑒別氣體,如何把它們一一鑒別出來(lái)?
精析:使沉淀溶解不能加入稀HNO3,因?yàn)?/u>HNO3能把BaSO3氧化成BaSO4而不溶;也不可用Ba(NO3)2和HCl組合,因?yàn)榇嘶旌先芤褐杏?/u>H+和NO3-,同樣有HNO3。
解法一:如圖
解法二:如圖
[例3](1)寫(xiě)出濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系
。
(2)試用上圖所示各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣體從左至右的流向)是(填裝置的編號(hào)): → → →
。
(3)實(shí)驗(yàn)室可觀(guān)察到裝置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是 ,B瓶溶液的作用是 ,C瓶溶液的作用是 。
(4)裝置②中所加的固體藥品是 ,可確證的產(chǎn)物是 ,確定裝置②在整套裝置中的位置的理由是 。
(5)裝置③中所盛溶液是 ,可驗(yàn)證的產(chǎn)物是 。
精析:
上述反應(yīng)中的生成物有三個(gè):SO2、CO2、H2O,在檢驗(yàn)這三種產(chǎn)物時(shí)要避免相互干擾,如檢驗(yàn)CO2時(shí)一般用澄清石灰水,而SO2也會(huì)使澄清的石灰水變渾濁,所以在檢驗(yàn)CO2之前必須先除去SO2;同時(shí),在氣體通過(guò)水溶液后,水蒸氣會(huì)隨之帶出,所以必須在通過(guò)水溶液之前檢驗(yàn)水的存在,由上分析裝置的連接順序是4→2→1→3。
答案:
(1)
(2)④ ② ① ③
(3)驗(yàn)證的存在 充分吸收 驗(yàn)證是否已被吸收完全
(4)無(wú)水硫酸銅 水 由于產(chǎn)物通過(guò)①③時(shí)會(huì)帶出水蒸氣,所以②必須放在①、③之前
(5)澄清的石灰水
小結(jié):品紅是鑒別的試劑,不與品紅作用。和在化學(xué)性質(zhì)上有許多相似之處:都是酸性氧化物;都能溶于水得酸;都與反應(yīng)生成沉淀,通入過(guò)量的或時(shí),生成的、沉淀溶解,變成、,溶液重新變澄清。中“C”為高價(jià),中“S”為中間價(jià),都可被還原為低價(jià),因此,、有氧化性。
[例4] 60mL的溶液中加入足量的銅片并加熱,充分反應(yīng)后被還原的硫酸的物質(zhì)的量為( )
C. 在0.54~1.08mol之間 D. 小于0.54mol
精析:硫酸中含純1.08mol若完全與Cu反應(yīng),被還原的為,但濃硫酸與Cu反應(yīng)到一定濃度時(shí),變?yōu)橄×蛩,稀硫酸不與Cu反應(yīng),故實(shí)際上被還原的的物質(zhì)的量小于0.54mol。
答案:D
錯(cuò)解分析:誤選B項(xiàng)。原因是沒(méi)有考慮到隨反應(yīng)的進(jìn)行,的濃度會(huì)逐漸減小,稀不與Cu反應(yīng)。
[例5] 設(shè)計(jì)一個(gè)只用溶液及試管鑒別和稀硫酸的實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)要寫(xiě)出鑒別過(guò)程。
解析:雖然和均為白色不溶于水的固體,但前者可溶于酸,而后者不溶于酸。各取試樣少許,分別置于兩支試管A、B中,然后分別向其中加入足量溶液,都生成白色沉淀:
靜置兩支試管,將A試管中的上層清液注入B試管中,若B中沉淀溶解,并有刺激性氣味氣體逸出,則說(shuō)明試管B中原來(lái)盛溶液,A試管中是稀。若試管B中無(wú)明顯現(xiàn)象,則證明試管B中原來(lái)盛稀硫酸,試管A中是溶液。
答案:略
[例6] 有一定質(zhì)量的與的濃充分反應(yīng),完全溶解,同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體A
。則氣體A中各組分的體積比為 。
精析:本題所考知識(shí)點(diǎn)為濃硫酸的氧化性,稀硫酸的酸性,氧化還原反應(yīng),氣體摩爾體積。
反應(yīng)后溶液為1L,,則,故反應(yīng)后溶液中剩余硫酸0.05mol。由于濃硫酸與反應(yīng)過(guò)程中濃度變稀,故有、兩種氣體產(chǎn)生。設(shè)、的物質(zhì)的量分別為、。
解得:
所以A氣體中
答案:
4.實(shí)戰(zhàn)演練
長(zhǎng) 春 市
2009年高中畢業(yè)班第三次調(diào)研測(cè)試
理科綜合能力試題
本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分,試卷滿(mǎn)分300分。做題時(shí)間為150分鐘?荚嚱Y(jié)束后,將試卷和答題卡一并交回。
注意事項(xiàng):
1.答題前,考生必須將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)碼填寫(xiě)清楚,將條形碼準(zhǔn)確粘貼在條形 碼區(qū)域內(nèi)。
2.選擇題必須用2B鉛筆填涂;非選擇題必須使用O.5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě), 字體工整、筆跡清楚。
3.請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答,超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效;在草 稿紙、試題卷上答題無(wú)效。
4.保持卡面清潔,不要折疊、不要弄破,不準(zhǔn)使用涂改液、刮紙刀。
第Ⅱ卷(選擇題)
(本題包括21小題,每小題6分,共126分)
以下數(shù)據(jù)可供解題時(shí)參考:
相對(duì)原子質(zhì)量(原子量):H:1 C:12 N:14 O:16 Al:27 C1:35.5 Cu:64
解無(wú)機(jī)推斷題的“一、二、三、四”
思維容量大、題型多變、能力要求高、推理嚴(yán)密,在歷年高考中頻頻出現(xiàn),且體現(xiàn)出很好的區(qū)分度和選拔功能。
一.一個(gè)積累
無(wú)機(jī)推斷題是集元素化合物知識(shí)、基本概念和基本理論于一體,且綜合性強(qiáng)、考查知識(shí)面廣,既能檢查學(xué)生掌握元素化合物的知識(shí)量及熟練程度,又能考查學(xué)生的邏輯思維能力。如果突然地問(wèn)這類(lèi)題型有什么樣的解題方法和技巧,我估計(jì)很難說(shuō)出個(gè)所以然來(lái),這就像猜謎語(yǔ)一樣,在謎底出來(lái)之前怎么想都想不出來(lái),一旦知道了謎底,才會(huì)想起來(lái)”哦”原來(lái)是這么回事。但是有一點(diǎn)非常重要,那就是:知識(shí)的掌握和素材的積累。知識(shí)的掌握是掌握什么? 素材的積累要積累什么?
掌握共性知識(shí),積累特殊要點(diǎn)
及時(shí)歸納總結(jié)。 每個(gè)單元或章節(jié)結(jié)束后,通過(guò)反思融會(huì)同類(lèi)知識(shí),使普遍的知識(shí)規(guī)律化,零碎的知識(shí)系統(tǒng)化。例如:對(duì)無(wú)機(jī)化學(xué),復(fù)習(xí)元素及其化合物這部分內(nèi)容時(shí),可以以“元素→單質(zhì)→氧化物(氫化物)→存在”為線(xiàn)索;學(xué)習(xí)具體的單質(zhì)、化合物時(shí)既可以以“結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途→制法”為思路,又可以從該單質(zhì)到各類(lèi)化合物之間的橫向聯(lián)系進(jìn)行復(fù)習(xí),同時(shí)結(jié)合元素周期律,將元素化合物知識(shí)形成一個(gè)完整的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)每一章節(jié)的重點(diǎn)內(nèi)容要能夠在合上書(shū)本以后,像放電影一樣在頭腦中過(guò)一遍,才能將這一章的知識(shí)形成完整的印象。
化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)十分繁雜,在高三要做的就是建立一個(gè)立體的知識(shí)樹(shù),做到心中有樹(shù),心中有書(shū)。
每次考試結(jié)束后要回頭看一看,停下來(lái)想一想,自己知識(shí)和技能是否得到了鞏固和深化,自己存在什么問(wèn)題,以便在今后的復(fù)習(xí)中對(duì)癥下藥。
要從共性中找特殊 根據(jù)記憶規(guī)律,共性的東西很容易對(duì)大腦形成刺激以至于不容易遺忘,我們很容易忽略那些特殊的內(nèi)容,而這些特殊的內(nèi)容往往就是推斷題中喜歡涉及到的。如果記住了這些東西,他就會(huì)成為題目中最“顯眼”的地方,亦即解題的突破口――“題眼”,再根據(jù)題意逐步進(jìn)行邏輯推理分析,進(jìn)而找到答案。下面就化學(xué)里物質(zhì)推斷題中常作“題眼”的知識(shí)點(diǎn)歸納如下,僅供參考。
特征結(jié)構(gòu):電子式類(lèi)似于Na2O2型的有:CaC2,F(xiàn)eS2等等,像07(第26題),08年好像命題組的人對(duì)C22-很感興趣。
特征顏色,狀態(tài),氣味,硬度等
特征反應(yīng)現(xiàn)象:根據(jù)現(xiàn)象就能夠得出相應(yīng)的結(jié)論,例如電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體一般是:Cl2、O2,陰極產(chǎn)生的氣體是:H2。
特殊反應(yīng)條件:高溫條件,高溫高壓催化劑,催化劑、加熱,催化劑、加熱
特征轉(zhuǎn)化關(guān)系:。
共性需要記憶,特殊也同樣需要記憶,我始終認(rèn)為考試的過(guò)程就是一種在理解的同時(shí)默寫(xiě)的過(guò)程,就是將自己的思維過(guò)程在紙面上真實(shí)地反映出來(lái)的過(guò)程,所以記憶就顯得非常重要。
湖南省岳陽(yáng)市2009屆高三教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)(四)
理科綜合能力測(cè)試
本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分,共11頁(yè)。時(shí)量150分鐘,滿(mǎn)分300分。
以下數(shù)據(jù)可供解題時(shí)參考:
相對(duì)原子質(zhì)量(原子量):H:1 O:
高三sts專(zhuān)題突破及相關(guān)答案
氣體流體模型(氣柱模型)
1.(09宣武一模)一艘帆船在湖面上順風(fēng)行駛,在風(fēng)力的推動(dòng)下做速度v1=
該帆船在勻速行駛的狀態(tài)下突然失去風(fēng)的動(dòng)力,帆船在
湖面上做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)8秒鐘才能恰好靜止;
該帆船的帆面正對(duì)風(fēng)的有效面積為S=
量M約為
行駛的過(guò)程中受到的阻力始終恒定不變,那么由此估算:
(1)在勻速行駛的狀態(tài)下,帆船受到的動(dòng)力和阻力分別 為多大?
(2)空氣的密度約為多少?
2.(2008年北京高考)風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開(kāi)發(fā)的一種可再生清潔能源。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的功能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱,發(fā)電機(jī)等。如圖所示。
(1)利用總電阻的線(xiàn)路向外輸送風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能。輸送功率,輸電電壓,求導(dǎo)線(xiàn)上損失的功率與輸送功率的比值;
(2)風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過(guò)的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積。設(shè)空氣密度為p,氣流速度為v,風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度為r。求單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能功率Pm;
在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下,要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能,簡(jiǎn)述可采取的措施。
(3)已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與Pm成正比。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)速v1=
3.(08朝陽(yáng)一模)某課外小組設(shè)計(jì)了一種測(cè)定風(fēng)速的裝置,其原理如圖所示,一個(gè)勁度系數(shù)k=1300N/m,自然長(zhǎng)度L0=
(1)金屬桿單位長(zhǎng)度的電阻;(2)此時(shí)作用在迎風(fēng)板上的風(fēng)力;
(3)假設(shè)風(fēng)(運(yùn)動(dòng)的空氣)與迎風(fēng)板作用后的速度變?yōu)榱,空氣的密度?st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="1.3" UnitName="kg" w:st="on">1.3kg/m3,求風(fēng)速多大。
能量發(fā)光面模型
4.(09年西城一模)節(jié)水噴灌系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)很多地區(qū)使用。某節(jié)水噴灌系統(tǒng)如圖所示,噴口距離地面的高度h =
(1)求這個(gè)噴灌系統(tǒng)所能?chē)姽嗟拿娣eS;
(2)假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作,求水泵的抽水效率η;
(3)假設(shè)系統(tǒng)總是以最大噴水速度工作,在某地區(qū)需要用蓄電池將太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的
電能存儲(chǔ)起來(lái)供該系統(tǒng)使用,根據(jù)以下數(shù)據(jù)求所需太陽(yáng)能電池板的最小面積Sm。
太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過(guò)程中大約有30%的能量損耗,太陽(yáng)輻射的總功率P0 = 4×1026W,
太陽(yáng)到地球的距離R = 1.5×
蓄電池釋放電能的效率約為90%。
5.(07年西城二模)一輛總質(zhì)量為M =6.0×
P總 = 3.9×1026W。太陽(yáng)光穿過(guò)太空和地球周?chē)拇髿鈱拥竭_(dá)地面的過(guò)程中有大約28%的能量損耗。太陽(yáng)光垂直照射到地面上時(shí),單位面積的輻射功率為P0 = 1.0×103W/m2。半徑為R的球面積公式為S = 4πR2。(取g =
(1)這輛太陽(yáng)能汽車(chē)正常工作時(shí),車(chē)上電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少;
(2)若這輛車(chē)在行駛過(guò)程中所受阻力是車(chē)重的0.05倍。求這輛車(chē)可能行駛的最大速度;
(3)根據(jù)題目所給出的數(shù)據(jù),估算太陽(yáng)到地球表面的距離。
磁流體的應(yīng)用
24.(07年海淀一模)磁流體動(dòng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖17所示,一個(gè)水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管,其寬度為l,高度為h,管內(nèi)充滿(mǎn)電阻率為ρ的某種導(dǎo)電流體(如水銀)。矩形塑料管的兩端接有渦輪機(jī),由渦輪機(jī)提供動(dòng)力使流體通過(guò)管道時(shí)具有恒定的水平向右的流速v0。管道的前、后兩個(gè)側(cè)面上各有長(zhǎng)為d的相互平行且正對(duì)的銅板M和N。實(shí)際流體的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜,為簡(jiǎn)化起見(jiàn)作如下假設(shè):①垂直流動(dòng)方向橫截面上各處流體的速度相同;②流體不可壓縮;③流體流動(dòng)過(guò)程中所受總的摩擦阻力與它的流速成正比,且比例系數(shù)為k。
(1)用電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線(xiàn)將電阻為R的燈泡(不計(jì)燈泡電阻隨溫度的變化)接在銅板M、N的外側(cè)之間,由于此時(shí)磁場(chǎng)對(duì)流體有力的作用,使流體的穩(wěn)定流速變?yōu)関(v<v0),求磁場(chǎng)對(duì)流體的作用力;
(2)現(xiàn)提高渦輪機(jī)提供的動(dòng)力,使液體的流速增加到原來(lái)的值v0,求此時(shí)這臺(tái)磁流體發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率及其供電的輸出效率。
20.長(zhǎng)方體導(dǎo)電材料,建立如圖34所示的坐標(biāo)系,和坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為x0、y0、z0,導(dǎo)體的電阻率為ρ,導(dǎo)電材料中的自由電荷為電子,電量為e,單位體積中自由電荷的個(gè)數(shù)為n,若在垂直于x軸的前后表面加上恒定電壓U,形成沿x軸正方向的電流。則
(1)導(dǎo)體中電流的大小;
(2)導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的平均速率;
(3)若加上沿y軸正方向、磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),則垂直于z軸方向的上下兩個(gè)表面產(chǎn)生電勢(shì)差,這種現(xiàn)象叫霍爾效應(yīng)。分析上下表面誰(shuí)的電勢(shì)高,并求出電勢(shì)差的大小。
20.(1);(2);(3)
21.在原子反應(yīng)堆中抽動(dòng)液態(tài)金屬或在醫(yī)療器械中抽動(dòng)血液等導(dǎo)電液體時(shí),常使用電磁泵。某種電磁泵的結(jié)構(gòu)如圖17所示,把裝有液態(tài)鈉的矩形截面導(dǎo)管(導(dǎo)管是環(huán)形的,圖中只畫(huà)出其中一部分)水平放置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向與導(dǎo)管垂直。讓電流I按如圖方向橫穿過(guò)液態(tài)鈉且電流方向與B垂直。設(shè)導(dǎo)管截面高為a,寬為b,導(dǎo)管有長(zhǎng)為l的一部分置于磁場(chǎng)中。由于磁場(chǎng)對(duì)液態(tài)鈉的作用力使液態(tài)鈉獲得驅(qū)動(dòng)力而不斷沿管子向前推進(jìn)。整個(gè)系統(tǒng)是完全密封的。只有金屬鈉本身在其中流動(dòng),其余的部件都是固定不動(dòng)的。
(1)在圖上標(biāo)出液態(tài)鈉受磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力的方向。
(2)假定在液態(tài)鈉不流動(dòng)的條件下,求導(dǎo)管橫截面上由磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力所形成的附加壓強(qiáng)p與上述各量的關(guān)系式。
(3)設(shè)液態(tài)鈉中每個(gè)自由電荷所帶電量為q,單位體積內(nèi)參與導(dǎo)電的自由電荷數(shù)為n,求在橫穿液態(tài)鈉的電流I的電流方向上參與導(dǎo)電的自由電荷定向移動(dòng)的平均速率v0。
21.(1)F的方向沿導(dǎo)管水平向里,且與B、I垂直
(2) (3)
電動(dòng)機(jī)原理應(yīng)用
25.(20分)下圖是導(dǎo)軌式電磁炮實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。兩根平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定,其間安放金屬滑塊(即實(shí)驗(yàn)用彈丸);瑝K可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑行,且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電源提供的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流入,經(jīng)過(guò)滑塊,再?gòu)牧硪粚?dǎo)軌流回電源;瑝K被導(dǎo)軌中的電流形成的磁場(chǎng)推動(dòng)而發(fā)射。在發(fā)射過(guò)程中,該磁場(chǎng)在滑塊所在位置始終可以簡(jiǎn)化為勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面,其強(qiáng)度與電流的關(guān)系為B=kI,比例常量k=2.5×10-6T/A。已知兩導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)間距l(xiāng)=
(1)求發(fā)射過(guò)程中電源提供的電流強(qiáng)度。
(2)若電源輸出的能量有4%轉(zhuǎn)換為滑塊的動(dòng)能,則發(fā)射過(guò)程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大?
(3)若此滑塊射出后隨即以速度v沿水平方向擊中放在水平面上的砂箱,它嵌入砂箱的深度為s'。設(shè)砂箱質(zhì)量為M,滑塊質(zhì)量為m,不計(jì)砂箱與水平面之間的摩擦。求滑塊對(duì)砂箱平均沖擊力的表達(dá)式。
24.(20分)磁流體推進(jìn)船的動(dòng)力來(lái)源于電流與磁場(chǎng)間的相互作用,圖1是在平靜海面上某實(shí)驗(yàn)船的示意圖,磁流體推進(jìn)器由磁體、電極和矩形通道(簡(jiǎn)稱(chēng)通道)組成。
如圖2所示,通道尺寸a=
(1) 船靜止時(shí),求電源接通瞬間推進(jìn)器對(duì)海水推力的大小和方向;
(2)
船以vs=
船行駛時(shí),通道中海水兩側(cè)的電壓按U '=U-U感計(jì)算,海水受到電磁力的80%可以轉(zhuǎn)換為船的動(dòng)力。當(dāng)船以vs=
與生活相關(guān)的習(xí)題
24.(07年宣武二模)電磁爐專(zhuān)用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成,起加熱作用的是安裝在鍋底平面的一系列粗細(xì)均勻半徑不同的同心導(dǎo)體環(huán)(導(dǎo)體環(huán)的分布如圖所示),導(dǎo)體環(huán)所用材料每米的電阻值為R0 Ω,從中心向外第n個(gè)同心圓環(huán)的半徑為rn=nr0 (其中n=1,2,3,…,8,共有8個(gè)圓環(huán),r0為已知量),如圖所示。當(dāng)電磁爐開(kāi)啟后,能產(chǎn)生垂直于鍋底方向的變化磁場(chǎng),該磁場(chǎng)在環(huán)狀導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)規(guī)律為:e=S?2sinωt(式中:e為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),S為環(huán)狀導(dǎo)體所包圍的圓平面的面積,ω為已知常數(shù)),那么,當(dāng)電磁爐正常工作時(shí),求:
(1)第n個(gè)導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流的有效值表達(dá)式;
(2)前三條(靠近中心的三條)導(dǎo)體環(huán)釋放的總功率有多大?
(3)假設(shè)導(dǎo)體環(huán)產(chǎn)生的熱量全部以波長(zhǎng)為λ的紅外線(xiàn)光子輻射出來(lái),
那么第三條導(dǎo)體環(huán)上t秒鐘內(nèi)射出的光子數(shù)是多少?
(光速c和普朗克常數(shù)h為已知量,t>> 2π/ω)
22.(09年石景山一模)課間休息時(shí),同學(xué)們常用摸高比賽來(lái)消除疲憊,振奮精神。一質(zhì)量為
(1)該男同學(xué)的起跳速率?
(2)在起跳過(guò)程中,該同學(xué)做功的平均功率?
(3)在起跳過(guò)程中,該同學(xué)蹬地的平均作用力?
【例8】在電視節(jié)目中,我們常能看到一種精彩的水上運(yùn)動(dòng)──滑水板運(yùn)動(dòng),如圖所示,運(yùn)動(dòng)員在快艇的水平牽引力下,腳踏傾斜滑板在水上滑行,設(shè)滑板是光滑的,滑板的滑水面積為S,滑板與水平方向的夾角為θ(滑板前端抬起的角度),水的密度為ρ。
理論研究表明:水對(duì)滑板的作用力大小N=ρSv2sin2θ,式中的v為快艇的牽引速度。
(1) 若人的質(zhì)量為m,求快艇的水平牽引速度v。
(2) 在上述條件下,快艇對(duì)運(yùn)動(dòng)員的牽引功率為多大?
[答案] (1) (2)
重慶23.(16分)滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng),研究表明,在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運(yùn)動(dòng)中,在水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)(如下圖所示),滑板做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的k=
(1)水平牽引力的大。
(2)滑板的速率;
(3)水平牽引力的功率.
【解析】(1)以滑板和運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,其受力如圖所示
由共點(diǎn)力平衡條件可得
①
②
由①、②聯(lián)立,得
F =810N
(2)
得m/s
(3)水平牽引力的功率
P=Fv=4050 W
25.(04年海淀二模)如圖16甲所示為電視機(jī)中顯像管的原理示意圖,電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子,這些電子再經(jīng)加速電場(chǎng)加速后,從O點(diǎn)進(jìn)入由磁偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中,經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后打到熒光屏MN上,使熒光屏發(fā)出熒光形成圖像,不計(jì)逸出電子的初速度和重力。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,加速電場(chǎng)的電壓為U。偏轉(zhuǎn)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)場(chǎng)分布在邊長(zhǎng)為l的正方形abcd區(qū)域內(nèi),磁場(chǎng)方向垂直紙面,且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖16乙所示。在每個(gè)周期內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度都是從-B0均勻變化到B0。磁場(chǎng)區(qū)域的左邊界的中點(diǎn)與O點(diǎn)重合,ab邊與OO′平行,右邊 界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場(chǎng)區(qū)域較小,且電子運(yùn)動(dòng)的速度很大,所以在每個(gè)電子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,可認(rèn)為磁感應(yīng)強(qiáng)度不變,即為勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)電子之間的相互作用。
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