2018年普通高等学校招生全国统一考试高考理综临考冲刺卷一 精
发布时间:2018-08-07 11:07:51
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普通高等学校2018年招生全国统一考试临考冲刺卷(一)
理科综合能力测试
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共13小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要
求的。
1.下列有关细胞的结构和功能的叙述,正确的是
A.细胞膜中的磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸等组成
B.人体成熟的红细胞中核孔数目很少,因此红细胞代谢较弱
C.组成细胞膜的主要成分是脂质、蛋白质和多糖
D.黑暗条件下,植物细胞的细胞质基质中不能合成三磷酸腺苷
【答案】A
【解析】细胞膜中的磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸等组成,A正确;人体成熟的红细胞无细胞核,因此无核孔,B错误;组成细胞膜的主要成分是脂质、蛋白质,C错误;黑暗条件下,植物细胞的细胞质基质可以通过呼吸作用产生能量,然后合成三磷酸腺苷(ATP),D错误。
2.病毒的核酸有的为双链,有的为单链。下列相关叙述正确的是
A.病毒颗粒内不含任何酶,因而不能独立生活
B.逆转录病毒的遗传物质可以直接整合到宿主细胞的基因组中
C.利用含32P的培养基培养噬菌体可获得被32P标记的噬菌体
D.DNA病毒的嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数
【答案】D
【解析】专性活细胞寄生的病毒颗粒内只携带少数几种酶,没有产酶系统,无细胞结构,因而不能独立生活,A错误;逆转录病毒的遗传物质是RNA,不能直接整合到宿主细胞的基因组中,B错误;利用含32P的细菌培养噬菌体可获得被32P标记的噬菌体,C错误;DNA病毒的核酸(DNA),若为双链,则嘌呤碱基(A+G)数一定等于嘧啶碱基(T+C)数,若为单链,则嘌呤碱基数不一定等于嘧啶碱基数,D正确。
3.研究人员将某植物幼苗切段经缓冲液处理一段时间后分组,在黑暗条件下分别置于低浓度IAA、高浓度IAA、乙烯利(ETH)、低浓度IAA+ETH溶液中培养,每隔一段时间测定幼苗切段伸长率如下图所示,下列分析正确的是
A.该实验的目的是探究不同浓度IAA对幼苗切段生长的影响
B.促进幼苗生长的IAA最适浓度在低浓度IAA和高浓度IAA之间
C.低浓度IAA和ETH对幼苗切段生长的调控具有拮抗作用
D.若另设清水组,其曲线应在高浓度IAA和ETH组之间
【答案】C
【解析】据图分析,该实验的自变量有IAA的浓度、乙烯利(ETH),因变量是伸长率,因此该实验的目的是探究不同浓度IAA以及ETH对幼苗切段生长的影响,A错误;图中显示,促进幼苗生长的IAA最适浓度应该为低浓度IAA,B错误;低浓度IAA和ETH对幼苗切段生长的调控具有拮抗作用,C正确;若另设清水组,其曲线应在高浓度IAA和低浓度IAA+ETH组之间,D错误。
4.最近一项新研究报道,在服用一种关节炎药物后,两位多年患有秃头症的患者,长出部分头发。该症因为免疫系统攻击头部毛囊,导致了头顶的头发全部脱落。请判断下列相关叙述,错误的是
A.免疫系统攻击头部毛囊的原因可能是毛囊的某些结构类似于某些抗原的结构
B.目前普遍认为,人体生命活动主要通过神经—免疫的调节机制来完成调节
C.免疫系统“识别自己,排除自己”的过程与细胞膜上的糖蛋白有关
D.关节炎药物的使用,可能降低了机体免疫系统的防卫功能
【答案】B
【解析】免疫系统攻击头部毛囊的原因可能是毛囊的某些结构类似于某些抗原的结构,A正确;内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,关于内环境稳态调节机制的现代观点是神经—体液—免疫调节,B错误;免疫系统“识别自己,排除自己”的过程与细胞膜上的糖蛋白有关,C正确;类风湿性关节炎属于自身免疫病,属于免疫能力过强,因此关节炎药物的使用,可能降低了机体免疫系统的防卫功能,D正确。
5.下列有关遗传和变异的叙述,错误的是
A.一个基因型为AaBb的精原细胞,产生了四个不同基因型的精子,则这两对等位基因位于一对同源染色体上
B.基因突变一定会引起基因结构的改变,但不会引起基因数量的改变
C.减数第一次分裂四分体时期非姐妹染色单体交叉互换是重组类型之一
D.核糖体与mRNA的结合部位会形成两个tRNA的结合位点
【答案】A
【解析】当这两对等位基因位于一对同源染色体上,若发生交叉互换,会导致一个精原细胞产生四个不同基因型的精子;当这两对等位基因位于两对同源染色体上,若发生交叉互换,也会导致精原细胞产生四个不同基因型的精子,A错误。基因突变一定会引起基因结构的改变,改变基因的种类,但不会引起基因数量的改变,B正确。减数第一次分裂四分体时期非姐妹染色单体交叉互换可导致基因重组,C正确。核糖体与mRNA的结合部位有两个tRNA的结合位点,D正确。
6.下列有关细胞生命历程的叙述,正确的是
A.细胞癌变的实质是基因突变,癌细胞能无限增殖,并且失去原细胞的所有特点
B.老年人头发变白是因为细胞中不能合成酪氨酸酶,黑色素无法合成
C.细胞凋亡过程中,有新蛋白质的合成,体现了基因的选择性表达
D.细胞的全能性是指已经分化的细胞全部能进一步分化
【答案】C
【解析】细胞癌变的实质是基因突变,癌细胞能无限增殖,但没有失去原来细胞的所有特点,A错误;老年人头发变白是因为细胞中酪氨酸酶的活性降低,黑色素合成减少,B错误;细胞凋亡过程中,有新蛋白质的合成,体现了基因的选择性表达,C正确;细胞的全能性是指已经高度分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,D错误。
7.化学与生活密切相关。下列说法错误的是
A.PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
【答案】 C
和H2O,属于清洁燃料,D正确。
8.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 L 0.1 mol·L-1 NaF溶液中含有0.1NA个F-
B.32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NA
C.48 g O2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子
D.1 mol H2O中含有2NA个共价键
【答案】 A
9.柠檬烯是一种食用香料,其结构简式如图,有关柠檬烯的分析正确的是
A.柠檬烯的一氯代物有7种
B.柠檬烯和丁基苯互为同分异构体
C.柠檬烯的分子中所有的碳原子可能在同一个平面上
D.在一定条件下,柠檬烯可以发生加成、取代、氧化等反应
【答案】D
【解析】分子中有8种性质不同的H可被取代,一氯代物有8种,A错误;柠檬烯和丁基苯C4H9的分子式不同,二者不是同分异构体,B错误;分子中含有多个饱和碳原子,故所有碳原子不可能在同一个平面上,C错误;柠檬烯中含有2个碳碳双键,可发生加成、加聚、氧化反应,含有—CH3、—CH2—,可发生取代反应,D正确。
10.下表中根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
【答案】B
【解析】能与氨气反应产生白烟的有浓盐酸、浓硝酸等,A项错误;KIO3与HI发生反应:IO+5I-+6H+===3I2+3H2O,所以KIO3的氧化性比I2的强,B项正确;溶液中含有Fe2+和SO时也有题述现象(在酸性条件下NO能把Fe2+氧化成Fe3+),C项错误;气体中还含有乙醇、SO2等,乙醇和SO2都能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D项错误。
11.研究发现,可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融的CaF2CaO作电解质,利用图示装置获得金属钙,并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中错误的是
A.在制备金属钛前后,整套装置中CaO的总量保持不变
B.阳极的电极反应式为C+2O2--4e-===CO2↑
C.由TiO2制得1 mol金属Ti,理论上外电路通过2 mol 电子
D.若用铅蓄电池作供电电源,“-”接线柱应连接Pb电极
【答案】C
12.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是
A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物对应的水化物发生反应
B.原子半径大小:X<Y,Z>W
C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
【答案】D
13.用0.1 mol·L-1 NaOH溶液滴定40 mL 0.1 mol·L-1 H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是
A.H2SO3的Ka1=1×10-2
B.0.05 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH=4.25
C.图中Y点对应的溶液中,3c(SO)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
D.图中Z点对应的溶液中:c(Na+)>c(SO)>c(HSO)>c(OH-)
【答案】D
二、选择题:本题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14-18题只有一项符合题目要求,第19-21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.一个小球由静止开始沿斜面下滑,经3 s进入一个水平面,再经6 s停下,斜面与水平面交接处的能量损失不计,则小球在斜面上和水平面上运动的位移大小之比是
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D. 2∶1
【答案】B
15.如图所示,长为L的轻质硬杆,一端固定一个质量为m的小球,另一端固定在水平转轴上。现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动,转动的角速度为word/media/image14_1.png,某时刻杆对球的作用力水平向左,则此时杆与水平面的夹角word/media/image15_1.png满足(重力加速度为word/media/image16_1.png)
A.word/media/image17_1.png B.word/media/image18_1.png
C.word/media/image21_1.png D.word/media/image22_1.png
【答案】B
16.氢原子能级图如图所示,当氢原子从n=3的能级跃迁到n=2的能级时,辐射光的波长为656 nm。下列判断正确的是
A.氢原子从n=2跃迁到n=1的能级时,辐射光的波长大于656 nm
B.当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时,辐射出的光子不能使逸出功为2.25 eV的钾发生光电效应
C.一个处于n=4能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线
D.用能量为1.0eV的光子照射处于n=4的氢原子,可以使氢原子电离
【答案】D
17.在物理学中,有7个国际基本单位。通过对单位的分析(称为量纲分析),有时就可以得到很多有用的结论。例如,已知汽车在直线行驶过程中受到的空气阻力取决于:空气阻力系数k(其数值与汽车迎风面积、空气密度有关,国际单位为kg/m)和车速v。当同一辆汽车速度增大为原来的2倍时,其空气阻力将增大为原来的
A.2倍 B.2倍 C.2倍 D.4倍
【答案】D
18.在如图所示的电路中,理想变压器原、副线圈的匝数比为2∶1,五个完全相同灯泡的额定电压均为U,交流电源的电压恒定不变。当闭合K3、K4而断开K5时,灯泡L3和L4恰能正常工作,则以下判断正确的是
A.当闭合K3、K4而断开K5时,L1和L2都能正常工作
B.当K3、K4、K5都闭合时,L1和L2都能正常工作
C.当闭合K3、K4而断开K5时,交流电源的电压为2U
D.当K3、K4、K5都闭合时,L1和L2的功率会减小
【答案】A
19.如图所示,竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M点与N点在同一电场线上。两个质量相等的带正电荷的粒子,以相同的速度word/media/image26_1.png分别从M点和N点同时垂直进入电场,不计两粒子的重力和粒子间的库仑力。已知两粒子都能经过P点,在此过程中,下列说法正确的是
A.从N点进入的粒子先到达P点
B.从M点进人的粒子先到达P点
C.两粒子在到达P点的过程中电势能都减小
D.从M点进入的粒子的电荷量小于从N点进入的粒子的电荷量
【答案】CD
20.质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时,引力势能可表示为word/media/image29_1.png,其中G为引力常量,M为地球质量。该卫星原来在半径为R1的轨道I上绕地球做匀速圆周运动,经过椭圆轨道II的变轨过程进入半径为word/media/image30_1.png圆形轨道III继续绕地球运动,其中P为I轨道与II轨道的切点,Q点为II轨道与III轨道的切点。下列判断正确的是
A.卫星在轨道I上的动能为word/media/image31_1.png
B.卫星在轨道III上的机械能等于word/media/image32_1.png
C.卫星在II轨道经过Q点时的加速度小于在III轨道上经过Q点时的加速度
D.卫星在I轨道上经过P点时的速率大于在II轨道上经过P点时的速率
【答案】AB
21. 1831年10月28日,法拉第展示了他发明的圆盘发电机,其示意图如图所示,水平铜盘可绕竖直铜轴转动,两铜片M、N分别与铜盘边缘和铜轴连接,使整个铜盘处于竖直向上的匀强磁场中。M和N之间连接阻值为word/media/image34_1.png的电阻和滑动变阻器word/media/image35_1.png,若从上往下看,铜盘转动的方向为顺时针方向。已知铜盘的半径为word/media/image36_1.png,铜盘转动的角速度为word/media/image37_1.png,铜盘连同两铜片对电流的等效电阻值为r,磁感应强度为word/media/image38_1.png,下列说法正确的是
A.导体word/media/image34_1.png中的电流方向从a到b
B.铜盘转动产生的感应电动势大小为word/media/image39_1.png
C.导体word/media/image34_1.png的最大功率为word/media/image40_1.png
D.如果word/media/image41_1.png,则滑动变阻器的最大功率为word/media/image42_1.png
【答案】BCD
第Ⅱ卷
三、非选择题:本卷包括必考题和选考题两部分。第22-32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共129分)
22.(6分)某同学设计了测定动摩擦因数的方案,其装置如图所示,A是可在水平桌面任意位置固定的滑槽,其末端与水平桌面相切,B是体积较小质量为m的滑块。请你根据相关知识完善以下实验操作。
(1)如图甲所示,将滑槽末端与桌面右边缘M对齐并固定,让滑块从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P点,测出滑槽最高点距离桌面的高度h、M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1,则滑块经过滑槽末端时的速度为 (用实验中所测物理量的符号表示,已知重力加速度为g)。
(2)如图乙所示,将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定,让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下,最终落在水平地面上的P′点,测出滑槽末端与桌面右边缘M的距离L、M与P′间的水平距离x2,则滑块离开桌面右边缘M时的速度为 (用实验中所测物理量的符号表示,已知重力加速度为g)。
(3)由第(1)(2)步的测量,可以写出滑块与桌面之间动摩擦因数的表达式为word/media/image44_1.png (用实验中所测物理量的符号表示,已知重力加速度为g)。
【答案】(1)(2分) (2)(2分) (3)(2分)
23.(9分)某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,于是设计了如图甲所示的电路进行实验探究,其中word/media/image48_1.png为电阻丝,word/media/image49_1.png是阻值为word/media/image50_1.png的定值电阻。实验中调节滑动变阻器的滑片word/media/image51_1.png,记录电压表示数word/media/image52_1.png,电流表示数word/media/image53_1.png及对应的word/media/image54_1.png长度word/media/image55_1.png,绘制了word/media/image56_1.png图线如图乙所示。
(1)由图乙求得电池的电动势为word/media/image57_1.png V,内电阻为word/media/image58_1.png word/media/image59_1.png ;
(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值 其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”);
(3)根据实验数据可绘制word/media/image60_1.png图像,如图丙所示,图像斜率为word/media/image61_1.png,电阻丝横截面的为word/media/image62_1.png,可求得电阻丝的电阻率为word/media/image63_1.png ,电表内阻对电阻率的测量 影响(选填“有”或“没有”)。
【答案】(1)(4分)1.49V 0.45 (2)(2分)小于 (3)(3分) 没有
24.(14分)如图所示,质量分别为1.0kg和2.0kg的物体A和B放置在水平地面上,两者与地面间的动摩擦因数均为0.4,物体B与一轻质滑轮相连。现将一根轻绳的一端固定在水平地面上离B足够远的位置,另一端跨过轻质滑轮连接在物体A上,轻绳保持水平方向。初始时刻,物体A在水平力F=20N作用下由静止向右运动。(重力加速度word/media/image67_1.png)求:
(1)轻绳上拉力的大小;
(2)word/media/image69_1.png时滑轮对物体B做功的瞬时功率为多少?
【解析】(1)设A、B的加速度大小分别为word/media/image70_1.png、word/media/image71_1.png,轻绳上的拉力为word/media/image72_1.png,对A、B分别受力分析并应用牛顿第二定律可得:
对于A:word/media/image73_1.png (1)2分
对于B:word/media/image74_1.png (2)2分
据题意可知:word/media/image75_1.png (3)2分
代入数据得:word/media/image76_1.png (4)2分
(2)由(1)(2)(3)式可求得:word/media/image77_1.png (5)2分
由运动学公式可得B在word/media/image78_1.png时的速度word/media/image79_1.png (6)2分
所以滑轮对物体B做功的瞬时功率word/media/image80_1.png (7)2分
25.(18分)如图所示,水平桌面上方区域存在竖直向上的匀强电场,电场强度word/media/image82_1.png。过桌左边缘的虚线PQ上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度word/media/image83_1.png,虚线PQ与水平桌面成45°角。现将一个质量word/media/image84_1.png、带正电word/media/image85_1.png的物块A静置在桌面上,质量word/media/image86_1.png、不带电的绝缘物块B从与A相距word/media/image87_1.png处的桌面上以word/media/image88_1.png的初速度向左运动。物块A、B与桌面间的动摩擦因数均为word/media/image89_1.png,二者在桌面上发生弹性碰撞(碰撞时间极短),碰撞后B反弹速度为word/media/image90_1.png,A向左运动进入磁场。(结果保留两位有效数字)求:
(1)碰撞后物块A的速度;
(2)A进入磁场到再次回到桌面所用时间;
(3)若一段时间后A、B在桌面上相遇,求碰撞前A与桌左边缘P的距离。
【解析】(1)设B与A碰撞前瞬间的速度为word/media/image91_1.png,碰后A、B的速度分别为word/media/image92_1.png、word/media/image93_1.png,对于B由动能定理可得:
word/media/image94_1.png (1)2分
A、B碰撞过程中,规定向左为正方向,对于A、B组成的系统由动量守恒定律可得:
word/media/image95_1.png (2)2分
由(1)(2)两式联立可得:word/media/image96_1.png,方向水平向左。 (3)2分
(2)对A受力分析可知word/media/image98_1.png,故碰撞后A向左匀速直线运动进入磁场,并在磁场中做匀速圆周运动,设在磁场中做圆周运动的周期为word/media/image99_1.png,则:
word/media/image100_1.png (4)1分
由几何知识可得:A球在磁场中运动了word/media/image101_1.png个圆周,轨迹如图所示。
设A在磁场中运动的时间为word/media/image102_1.png,则:word/media/image103_1.png (5)1分
A运动出磁场后竖直向下匀速运动再次回到桌面位置,设其运动时间为word/media/image104_1.png,由题意可得:
磁场中洛伦兹力提供向心力:word/media/image105_1.png (6)1分
word/media/image106_1.png (7)1分
word/media/image107_1.png (8)1分
联立以上各式得:word/media/image108_1.png (9)1分
(3)碰撞后B反弹在桌面上做匀减速运动,设其加速度为word/media/image109_1.png,停止运动所用时间为word/media/image110_1.png,可得:
word/media/image111_1.png (10)1分
word/media/image112_1.png (11)1分
解得:word/media/image113_1.png (12)1分
显然,碰撞后B运动时间小于A运动时间,由此可知A、B相遇时,B已经停止运动。所以A、B相遇的位置为B停止运动的位置,也是A竖直向下再次回到桌面的位置。
B匀减速的位移:word/media/image114_1.png (13)1分
根据题意,A距桌边P的距离:word/media/image115_1.png (14)1分
所以可得:word/media/image116_1.png (15)1分
6.三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷,其在110 ℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应。某化学研究小组对K3[Fe(C2O4)3]·3H2O受热分解生成的气体产物和固体产物进行探究。
(1)烧瓶M中盛有饱和NH4Cl与饱和NaNO2的混合液,常用于实验室制N2,则该反应的化学方程式为__________________________________________________________。
(2)实验所需的仪器装置如图所示,各装置的连接顺序为:a接________、________接________、________接________、________接________。
(3)装置检查气密性后,先通一段时间N2,其目的是____________________。结束实验时先熄灭B、D两装置中的酒精灯再通入N2至常温,其目的是___________________。
(4)E装置中澄清石灰水的作用是__________________。
(5)探究分解后的固体产物
①取B中充分反应后所得固体于试管中,加入足量蒸馏水,过滤、洗涤、干燥得到黑色粉末,取4.4 g黑色粉末溶于足量稀硝酸中,收集到标准状况下NO气体1.12 L。通过计算判断,黑色粉末的成分为________(写化学式)。请设计实验方案验证:__________________。
②9.82 g三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体在以上装置中加热分解,所得固体的质量为5.42 g,同时得到密度为1.647 g·L-1(已折合成标准状况下)的含碳气体,写出该分解反应的化学方程式:
______________________________。
【答案】(1)NH4Cl+NaNO2NaCl+N2↑+2H2O
(2)b c f g d e h
(3)排出装置中的空气,防止空气中的CO2干扰实验结果 防止E、F装置中的溶液倒吸
(4)检验CO2是否已除尽
(5)①FeO和Fe 取少量固体于试管中,加入足量的硫酸铜溶液,若出现红色固体,则说明有Fe;取经过滤、洗涤至洗涤液无色后的固体于另一支试管中,加过量盐酸,静置,取上层清液,滴加几滴KSCN溶液无红色出现,再滴加1~2滴H2O2溶液,若溶液呈红色,则说明有FeO(其他合理答案也可以)②2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑+6H2O
强减小,E、F装置中的溶液倒吸。(4)检验气体产物中是否含有CO,需先除净CO2,E装置中的澄清石灰水用来检验CO2是否除尽。(5)①NO的物质的量是0.05 mol,则转移电子是0.05 mol×3=0.15 mol。如果黑色粉末是Fe,则Fe是0.05 mol,其质量是0.05 mol×56 g·mol-1=2.8 g。如果黑色粉末是FeO,则其物质的量是0.15 mol,其质量是0.15 mol×72 g·mol-1=10.8 g。由于黑色粉末总质量是4.4 g,所以黑色粉末应该是FeO和Fe的混合物。根据金属活动性顺序知Fe比Cu活泼,单质Fe与过量CuSO4溶液能发生置换反应,因此可选择CuSO4溶液检验固体产物是否含有单质Fe。FeO是碱性氧化物,不溶于CuSO4溶液,根据碱性氧化物能溶于盐酸,生成的Fe2+在酸性条件下易被H2O2氧化为Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液变红,由此可以检验固体产物中的FeO。②由题意可知,分解后所得含碳气体的摩尔质量为M=1.647 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36.9 g·mol-1,假设混合气体中CO2、CO的物质的量分别是x、y,则(44x+28y)÷(x+y)=36.9,解得x∶y=5∶4,n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=9.82 g÷491 g·mol-1=0.02 mol,根据K元素守恒可得n(K2CO3)=(0.02 mol×3)÷2=0.03 mol,在固体中Fe元素的物质的量是n(Fe)=0.02 mol,产生的CO、CO2的物质的量是0.02 mol×6-0.03 mol=0.09 mol,由于n(CO2)∶n(CO)=5∶4,所以n(CO2)=0.05 mol,n(CO)=0.04 mol,Fe元素结合的O元素的物质的量是0.02 mol×12-0.05 mol×2-0.04 mol×1-0.03 mol×3=0.01 mol,因此K3[Fe(C2O4)3]·3H2O发生分解反应的各种物质的量之比为n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)∶n(K2CO3)∶n(Fe)∶n(FeO)∶n(CO2)∶n(CO)∶n(H2O)=0.02 mol∶0.03 mol∶0.01 mol∶0.01 mol∶0.05 mol∶0.04 mol∶0.06 mol=2∶3∶1∶1∶5∶4∶6。故该分解反应的化学方程式是2K3[Fe(C2O4)3]·3H2O3K2CO3+Fe+FeO+4CO↑+5CO2↑+6H2O。
27.随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
则该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为________。
②X轴上a点的数值比b点________(填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是________________________________________________________。
(3)实验室可由四氧化三铅和氢碘酸反应制备难溶的PbI2,则每生成3 mol PbI2的反应中,转移电子的物质的量为__________。
(4)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2+)=1.0×10-3 mol·L-1,则Ksp(PbI2)=_________;已知Ksp(PbCl2)=1.6×10-5,则转化反应PbCl2(s)+2I-(aq)PbI2(s)+2Cl-(aq)的平衡常数K=________________________________________________________________________。
(5)分解HI曲线和液相法制备HI反应曲线分别如图1和图2所示:
反应H2(g)+I2(g)2HI (g) 的ΔH__________(填大于或小于)0。
②将二氧化硫通入碘水中会发生反应:SO2+I2 +2H2O3H+HSO+2I-, I2 +I-I,
图2中曲线a、b分别代表的微粒是________、___________(填微粒符号);由图2 知要提高碘的还原率,除控制温度外,还可以采取的措施是___________________________________。
【答案】 (1)-12
(2)①25% ②小 随着Y值的增大,c(CH3OH)减小,平衡CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)向逆反应方向进行,故Y为温度
(3)2 mol
(4)4×10-9 4 000
(5)①小于②H+ I 减小的投料比
【解析】 (1)ΔH=反应物总键能-生成物总键能=393 kJ·mol-1×3+351 kJ·mol-1+463 kJ·mol-1-(293 kJ·mol-1+393 kJ·mol-1×2+463 kJ·mol-1×2)=-12 kJ·mol-1
(2)① CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)
起始(mol) 1 2 0
转化(mol) x 2x x
平衡(mol) 1-x 2-2x x
×100%=10% x=0.25。
所以α(CO)=×100%=25%
②x轴代表压强,增大压强,平衡右移,CH3OH的体积分数增大,所以a点比b点压强小。
(3)根据Pb3O4~3PbI2得,每生成3 mol PbI2应转移2 mol电子。
(4)Ksp(PbI2)=c(Pb2+)·c2(I-)=1.0×10-3×(2.0×10-3)2=4.0×10-9
K====4 000。
(5)①升温,HI的物质的量减少,即平衡左移,所以正反应为放热反应,ΔH<0。②根据SO2+I2+2H2O3H++HSO+2I-I-+I2I得,随着的增大,n(H+)、n(HSO)保持不变,而n(I)增大,所以a代表n(H+),b代表n(I),c代表n(HSO)。
28.重金属元素铬的毒性较大,含铬废水需经处理达标后才能排放。Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,且酸性较强。为回收利用,通常采用如下流程处理:
注:常温下,部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时所需的pH,如下表:
(1)氧化过程中可代替H2O2加入的试剂是________(填字母,下同)。
A.Na2O2 B.HNO3
C.FeCl3 D.KMnO4
(2)加入NaOH溶液调整溶液pH=8时,除去的离子是________;已知钠离子交换树脂的原理:Mn++nNaR―→MRn+nNa+,此步操作被交换除去的杂质离子是____________。
A.Fe3+ B.Al3+
C.Ca2+ D.Mg2+
(3)还原过程在酸性条件下进行,每消耗0.8 mol Cr2O转移4.8 mol e-,该反应离子方程式为
________________________________________________________________________。
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr2O形式存在,工业上常用电解法处理含Cr2O的废水,该法用Fe作电极电解含Cr2O的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3溶液。
(1)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?________(填“能”或“不能”),理由是
________________________________________________________________________。
(2)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=1×10-32,溶液的pH应为________时才能使c(Cr3+)降至10-5 mol·L-1。
【答案】 Ⅰ.(1)A
(2)AB CD
(3)3S2O+4Cr2O+26H+===6SO+8Cr3++13H2O
Ⅱ.(1)不能 因阳极产生的Cu2+不能使Cr2O还原到低价态
(2)5
【解析】 Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr3+,同时还含有少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+等,加双氧水把亚铁离子氧化为铁离子,同时Cr3+被氧化为Cr2O,加氢氧化钠调节pH=8,则Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,过滤,滤液中主要含有Cr2O、Ca2+和Mg2+等,通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+,然后加Na2S2O3把Cr2O还原为Cr3+,再调节pH得Cr(OH)(H2O)5SO4。
(1)加氧化剂主要目的是把亚铁离子氧化为铁离子,同时不能引入新的杂质,所以可以用Na2O2代替H2O2。
(2)根据表中数据可知,pH=8时,Fe3+、Al3+转化为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀,则Fe3+、Al3+被除去;通过钠离子交换树脂,除去Ca2+和Mg2+。
(3)每消耗0.8 mol Cr2O转移4.8 mol e-,则1 mol Cr2O转移6 mol电子,所以生成Cr3+,S2O被氧化为SO,则反应的离子方程式:3S2O+4Cr2O+26H+6SO+8Cr3++13H2O。
Ⅱ.(1)若用Cu电极来代替Fe电极,在阳极上铜失去电子得到的阳离子是铜离子,该离子不具有还原性,不能和重铬酸根之间发生反应。
(2)当c(Cr3+)=10-5 mol·L-1时,溶液的c(OH-)=mol·L-1=10-9 mol·L-1,
c(H+)=mol·L-1=10-5 mol·L-1,pH=5。
29.(11分)铁皮石斛为我国传统名贵中药材,研究人员对它的栽培条件进行了相关研究,实验结果如下。请回答下列问题:
注:1.L1、L2和L3分别代表光照强度为360μmol/(m2·s)、240μmol/(m2·s)和120μmol/(m2·s)
2.W1、W2和W3分别代表基质含水量为基质最大持水量的100%、70%和40%
(1)该实验研究了_________对铁皮石斛光合作用的影响。据表分析,铁皮石斛在_________条件下的生长状况最好(用表中字母表示)。为保证铁皮石斛的产量,请提出在强光条件下的栽培建议:___________________________________。
(2)磷是细胞内各种化合物的重要组成元素,缺磷会导致光反应产物中的_______明显减少,从而使碳反应过程中的C3的合成速率_______,导致铁皮石斛的产量较低。进一步研究发现,在基质含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高,表明植株可以通过积累可溶性糖_________,这是植株的一种保护性反应。
【答案】(1)光照强度和基质含水量 L2、W2(1分) 将基质含水量控制在70%左右
(2)ATP、NADPH 下降 从而提高细胞的渗透调节能力
【解析】据表分析:该实验研究了不同光照强度和基质中不同含水量,对铁皮石斛光合作用产物积累的影响。根据其中数据分析可知,光照强度和基质含水量都对铁皮石斛的光合作用有影响,其中在光照强度为L2[240μmol/(m2·s)]和基质含水量为W2(70%)时光合作用净积累有机物最多,此条件下,植物生长最好。(1)根据前面的分析可知,该实验研究了光照强度和基质含水量对铁皮石斛光合作用的影响。据表分析,铁皮石斛在L2、W2条件下积累有机物最多,说明此条件下其生长状况最好。对此为保证铁皮石斛的产量,在强光条件下应将铁皮石斛的基质含水量控制在70%左右为最佳。(2)磷是细胞内各种化合物的重要组成元素,光反应产物中的ATP、NADPH中都含有磷元素,所以缺磷会导致光反应产物中的ATP、NADPH明显减少,进而使暗反应过程中的C3的合成速率下降,导致铁皮石斛的产量较低。在基质含水量低的情况下植物细胞内可溶性糖的含量提高,表明植株可以通过积累可溶性糖来提高细胞的渗透调节能力,这是植株的一种保护性反应。
30.(6分)(2018贵阳一模)人体在不同的生理状况下物质代谢会发生相应的变化。请回答下列问题:
(1)对血糖含量变化起调节作用的激素有____________________。
(2)上图为人体在禁食且安静条件下,体内三种物质含量变化。据图分析血游离脂肪酸含量升高的原因:________________________________________________________________。
(3)根据所学血糖来源和去路的知识,写出图中血糖在AB段水平时,血糖的主要来源和去路是:_________________________________________________。
【答案】(1)胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素
(2)随禁食时间的延长,血糖含量下降,胰高血糖素分泌增加,促进脂肪分解成甘油和脂肪酸
(3)主要来源是肝糖元的分解、非糖物质转化;主要去路是氧化分解
【解析】(1)在血糖平衡调节中,升高血糖的激素主要有胰高血糖素和肾上腺素;降低血糖的激素有胰岛素。(2)据图可知,随着禁食时间延长,血游离脂肪酸含量逐渐增加,原因是血糖含量下降,胰高血糖素分泌增加,促进脂肪分解成甘油和脂肪酸,导致血游离脂肪酸含量增加。(3)禁食后,血糖的主要来源有肝糖元的分解、非糖物质转化;血糖的去路有氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质,其中氧化分解是主要去路。
31.(12分)某生物兴趣小组调查了某块果树、草菇间种试验田的基本成分和能量(单位:×107 kJ)流动情况。请回答下列问题:
表 生态系统主要成分
(1)果树和草菇间种有利于提高群落空间结构中___________结构的复杂性。与单种相比,间种可以增加果园生态系统的___________稳定性。
(2)卷叶蛾和蝽象是果树的主要害虫之一,请写出一种对果树害虫的生物防治方法:_________。
(3)第二营养级能够从该生态系统获得的能量最多为___________×107 kJ。
(4)无论是单种还是间种,从能量流动角度分析,栽种密度过低导致产量较低的原因是_______,而栽种密度过高也会导致产量偏低的原因是______________________,所以需要合理密植。
【答案】(1)垂直 抵抗力
(2)引入果树害虫的天敌(或培育具有抗虫性的果树)
(3)3
(4)固定的太阳能太少 固定相同的太阳能,消耗的能量较多
【解析】结合图示分析,流经该生态系统的总能量即是植物固定的太阳能总量,它包含三部分:植物自身呼吸消耗的能量(4.5×107 kJ)、秸秆和杂草中的能量(9×107 kJ)和种子中的能量(1.5×107 kJ)。计算第二营养级获得的最多的能量应选用最大能量传递效率20%,计算方法是(9×107+1.5×107+4.5×107)×20%=3×l07 kJ。(1)果树和草菇间种有利于提高群落空间结构中的垂直结构的复杂性。与单种相比,间种可使农田生态系统的营养结构复杂化,增加了农田生态系统的抵抗力稳定性。(2)引入果树害虫的天敌或培育具有抗虫性的果树可以有效控制果树害虫的数量。(3)分析图示可知:输入该农田生态系统的总能量=植物固定的总能量=9×107+1.5×107+4.5×107=15×l07 kJ,则第二营养级能够从该生态系统获得的能量最多为15×l07 kJ×20%=3×l07 kJ。(4)从能量流动角度分析,种植过密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用,而植物整体都在进行呼吸消耗,以致产量过低;种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低,以致产量过低,所以需要合理密植。
32.(10分)牵牛花的三个显性基因(A、B、C)控制红花的形成,这三对基因中的任何一对为隐性纯合时花瓣为白色;具有这三个显性基因的同时,存在基因D花瓣为紫色;基因E对色素的形成有抑制作用,只要含有基因E花瓣就为白色。
(1)基因型AABBCCddEE的个体花瓣表现为________色。某紫花品系种植多年后,偶然发现了一株开白花的个体,且该白花个体自交得到的子代表现型及比例为白色∶紫色=3∶1,则此白花性状的出现最可能是某基因发生了_________(填“显”或“隐”)性突变,判断理由是:________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)为确定D、E基因的位置关系,让基因型为AABBCCddEE的植株与纯合紫花植株杂交得F1,F1自交得F2。观察F2的表现型及比例:
若F2的表现型及比例为__________________,则D、E基因位于一对同源染色体上;
若F2的表现型及比例为_____________________,则D、E基因位于两对同源染色体上。
【答案】(1)白 显 紫花品系种植多年后,偶然发现了一株开白花的个体,说明该紫花品系是纯合子,基因型是AABBCCDDee;又由于该白花个体自交得到的子代表现型及比例为白色∶紫色=3∶1,则变异产生的白花植株的基因型最可能是AABBCCDDEe,属于显性突变
(2)白色∶紫色=3∶1 白色∶紫色∶红色=12∶3∶1
【解析】紫色为A_B_C_D_ee,红色为A_B_C_ddee,其余均为白色。(1))由“只要含有基因E花瓣就为白色”知:基因型AABBCCddEE的个体花瓣表现为白色。紫花品系种植多年后,偶然发现了一株开白花的个体,说明该紫花品系是纯合子,基因型是AABBCCDDee;该白花个体自交得到的子代表现型及比例为白色∶紫色=3∶1,说明变异产生的该白花植株有一对基因杂合,其基因型最可能是AABBCCDDEe。综上分析,此白花性状的出现最可能是某基因发生了显性突变(e突变为E)。(2让基因型为AABBCCddEE的植株与纯合紫花植株(AABBCCDDee)杂交,所得F1的基因型为AABBCCDdEe。若D、E基因位于一对同源染色体上,则F1产生的配子及其比例为ABCdE∶ABCDe=1∶1,F1自交得F2的表现型及比例为白色∶紫色=(1AABBCCddEE+2AABBCCDdEe)∶AABBCCDDee=3∶1。若D、E基因位于两对同源染色体上,则F1产生4种比值相等的雌配子和4种比值相等的雄配子,它们均为ABCDE、ABCDe、ABCdE、ABCDe,F1自交得F2的表现型及比例为白色∶紫色∶红色=(9AABBCCD_E_+3AABBCCddE_)∶3AABBCCD_ee∶1AABBCCddee=12∶3∶1。
(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。
33.【选修3-3】(15分)
(1)(5分)关于物体的内能,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分) 。
A.相同质量的两种物质,升高相同的温度,内能的增量一定相同
B.物体的内能改变时温度不一定改变
C.内能与物体的温度有关,所以0℃的物体内能为零
D.分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能
E.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
(2)(10分)如图所示,质量为M的足够长汽缸开口向下与大气连通,放在水平地面上。汽缸内部有一个质量为M的活塞,汽缸内部的横截面积S,初始时活塞静止,距离汽缸底部为h,热力学温度为T。已知大气压强为word/media/image138_1.png,重力加速度为g。(不计汽缸内气体的质量及活塞与汽缸壁间的摩擦)
①将活塞上方封闭气体的热力学温度升高到2T,则活塞下降的距离为多少?
②若保持温度为T不变,现用手握住活塞手柄缓慢向上推,求将汽缸刚推离地面时活塞上升的距离为多少?
【解析】(1)(5分)BDE(填正确答案标号。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
(2)(10分)
解:①当温度由T到2T时,汽缸内气体发生等压变化,设活塞下降的距离为word/media/image139_1.png:
由盖-吕萨克定律有:word/media/image140_1.png (1)2分
解得:word/media/image141_1.png (2)1分
②设汽缸内气体原来的压强为word/media/image142_1.png、后来的压强为word/media/image143_1.png,活塞上升的距离为x,对活塞受力分析,由平衡条件得:word/media/image144_1.png (3)2分
对汽缸受力分析,由平衡条件得:word/media/image145_1.png (4)2分
由玻意耳定律得:word/media/image146_1.png (5)2分
解得:word/media/image147_1.png (6)1分
34.【选修3-4】(15分)
(1)(5分)如图所示,△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN(两束光关于OO′对称),在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示,则下列说法正确的是___ ___(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)。
word/media/image148_1.pngA.若光束从玻璃棱镜中射向空气,则光束b容易发生全反射
B.在玻璃棱镜中,a光的传播速度小于b光的传播时间
C.若保持b光入射点位置不变,将光束b顺时针旋转,则NO面可能有 光线射出
D.用a、b光在同样的装置做“双缝干涉”实验,a光的条纹间距大
E.用a、b照射同一狭缝,b光衍射现象更明显
(2)(10分)一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播,t=0时刻的波动图像如图甲所示,其中处于x1=5m处的质点A的振动图像如图乙所示,此时振动恰好传播到x2=7m的质点处,A、B两点均在x轴上,两者相距sAB=25m。求:
①这列波的传播速度;
②从t=0时刻开始10 s内质点B运动的路程和位移。
【解析】(1)(5分)ACD(填正确答案标号。选对1个给2分,选对2个给4分,选对3个给5分,每选错1个扣3分,最低得分为0分)
(2)(10分)
解:①由图甲可知,此波的波长为word/media/image150_1.png (1)1分
由图乙可知,此波的周期word/media/image151_1.png (2)1分
所以word/media/image152_1.png (3)1分
②设从word/media/image153_1.png时刻开始振动传播到B点的时间为word/media/image154_1.png,B点振动的时间为word/media/image155_1.png,可得:
波传播到B点所需时间:word/media/image156_1.png (4)1分
其中:word/media/image157_1.png (5)1分
代入数据可得:word/media/image158_1.png (6)1分
所以B点振动时间:word/media/image159_1.png (7)1分
由题意可得,质点B在word/media/image160_1.png内振动了word/media/image161_1.png,而且开始振动时从平衡位置开始方向向下。
质点B全振动次数:word/media/image162_1.png (8)1分
质点B振动的路程:word/media/image163_1.png (9)1分
word/media/image164_1.png时刻,质点B处在负的最大位移处,所以位移为:word/media/image165_1.png (10)2分
35.【选修3—物质的结构与性质】
自然界存在的元素中,金属元素种类更多,非金属元素丰度更大。
Ⅰ.80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位。
(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关,基态N原子的价电子排布图是________________,N2F2分子中N原子的杂化方式是________,1 mol N2F2含有________个σ键。
(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N________(填“>”、“<”或“=”)Si—N—Si,原因是________________________________________________________________________。
Ⅱ.金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位。其中钛也被称为“未来的钢铁”,具有质轻、抗腐蚀、硬度大,是宇航、航海、化工设备等的理想材料,是一种重要的战略资源,越来越受到各国的重视。
(1)基态钛原子核外共有________种运动状态不相同的电子。金属钛晶胞如下图1所示,为________(填堆积方式)堆积。
(2)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如下图2。化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是__________________________________________________。化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为_____________________________。
(3)钙钛矿晶体的结构如图3所示。假设把氧离子看作硬球接触模型,钙离子和钛离子填充氧离子的空隙,氧离子形成正八面体,钛离子位于正八面体中心,钙离子位于立方晶胞的体心,一个钙离子被________个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为________________。若氧离子半径为a pm,则钙钛矿晶体中两个钛离子间最短距离为________pm。
图3
【答案】 Ⅰ.(1) sp2 1.806×1024
(2)> Si3N4晶体中Si原子周围有4个N原子,Si原子为sp3杂化,N—Si—N键角为109°28′,N原子周围连接3个Si原子,含有1对孤对电子,N原子为sp3杂化,但孤对电子对成键电子对的排斥作用更大,使得Si—N—Si键角小于109°28′
Ⅱ.(1)22 六方最密
(2)化合物乙形成分子间氢键 O>N>C
(3)12 CaTiO3 a
【解析】Ⅱ.(3)钛离子位于立方晶胞的顶角,被6个氧离子包围成配位八面体;钙离子位于立方晶胞的体心,被12个氧离子包围;每个晶胞中钛离子和钙离子均为1个,晶胞的12个边长上各有一个氧原子,根据均摊原则,每个晶胞实际占有氧原子数目为12×=3,则晶胞的化学式为CaTiO3;若氧离子半径为a pm,则正八面体的棱长为2a pm,则2个正四面体的连接面为正方形,该正方形棱长为2a pm,Ti位于正方形的中心,两个钛离子间最短距离正方形对角线长度,故两个钛离子间最短距离为2a pm,图中立方体中心钙离子与顶点上钛离子之间距离最短,为体对角线长度的,则二者最短距离为××2a pm=a pm。
36.【选修5—有机化学基础】
有机物A~M有如图转化关系,A与F分子中含碳原子数相同,均能与NaHCO3溶液反应,且A中含一个卤素原子,F的分子式为C9H10O2;D能发生银镜反应;M与NaOH溶液反应后的产物,其苯环上一氯代物只有一种。
已知:(R1、R2代表烃基或氢原子)
请回答:
(1)B、F的结构简式分别为__________、__________________________________。
(2)反应①~⑦中,属于消去反应的是________(填反应序号)。
(3)D发生银镜反应的化学方程式为_____________________________________;
反应⑦的化学方程式为__________________________________________________。
(4)A的相对分子质量在180~260之间,从以上转化中不能确认A中含有哪种卤素原子,确定该官能团的实验步骤和现象为_________________________________________________。
(5)符合下列条件F的同分异构体共有________种。
a.能发生银镜反应
b.能与FeCl3溶液发生显色反应
c.核磁共振氢谱上有四个峰,其峰面积之比为1∶1∶2∶6
【答案】 (1)
(2)④
(3)+2Ag↓+2NH3+H2O
+(n-1)H2O
(4)取反应①后的混合液少许,向其中加入稀HNO3至酸性,滴加AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则A中含氯原子;若生成浅黄色沉淀,则A中含溴原子
(5)2
【解析】 A与F分子中所含碳原子数相同,且均能与 NaHCO3溶液反应,均含有—COOH,F的分子式为C9H10O2,其不饱和度为=5,F发生氧化反应生成M,M与NaOH溶液反应后的产物,其苯环上一氯代物只有一种,说明F含有苯环,F中应含有乙基,且与羧基处于对位,故F为
C为,
D为,B为,
A的结构为,X相对原子质量大于180-28-76-45=31,小于260-28-76-45=111,X可能为Cl或Br。C发生消去反应生成E为,E与氢气发生加成反应生成F。C发生缩聚反应生成高聚物H为。
(5)符合下列条件的F()的同分异构体是、,所以F的同分异构体有2种。
37.[生物——选修1:生物技术实践](15分)
对于农作物秸秆的处理手段越来越倾向于添加高效降解微生物来进行腐熟堆肥。为了寻求高效降解纤维素的微生物,某科研团队进行了纤维素优势分解菌的筛选实验。主要步骤如下:
①制备培养基。
②纤维素分解菌的分离、纯化。取富集培养后的土样培养液,经适当稀释后,移取培养液各0.1 mL分别接种到能分别筛选出细菌、真菌和放线菌的固体培养基上进行分离、纯化培养。
③纤维素分解菌的初筛。将已经纯化的菌株接种到同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,使用刚果红染色法,根据培养基平板上透明圈直径(D)与菌落直径(d)比值的大小,初步筛选出纤维素优势分解菌。
回答下列问题:
(1)为了制成固体培养基,除了水、碳源、氮源和无机盐等基本配方以外,培养基中通常还需加入________。微生物吸收的无机盐的作用是___________________________(答出两点即可)。
(2)步骤②③中,若将稀释后且富含多种类型微生物的土样培养液直接涂布于同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,可能导致错过优势纤维素分解菌的发现,原因是___________________________。某研究人员将1 mL培养液稀释100倍后,在4个平板上分别接入0.1 mL的稀释液,经适当培养后,4个平板上的菌落数分别是15、151、155、159,据此可得出1 L培养液中的活菌数是__________个。
(3)步骤③中,刚果红可以与纤维素形成______色复合物。接种在培养基上初筛分离得到的4个菌株的观察结果如下表。据表分析,哪号菌株产生的纤维素酶活性最高或其纤维素酶量最大,理由是什么?_______________________________________________。
【答案】(1)琼脂 维持细胞的生命活动;维持细胞的酸碱平衡;调节渗透压;组成化合物
(2)不同种类型的微生物之间的生长会相互影响 1.55×108
(3)红 3号,因为3号菌株D/d的值较大
【解析】(1)制备固体培养基时培养基中需要加入琼脂。微生物吸收的无机盐可以参与细胞内复杂化合物的组成,也可以参与维持正常的生命活动、维持酸碱平衡、维持渗透压。(2)多种类型微生物直接接种在同一个以纤维素为唯一碳源的固体培养基上,各种微生物之间产生竞争关系,生长相互影响,不利于优势纤维素分解菌的发现。分离、计数微生物时,应选择菌落数为30~300之间的平板进行计数,各平板上的平均菌落数为(151+155+159)/3=155个,则1 L培养液中的活菌数是155÷0.1×100×1000=1.55×108个。(3)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,纤维素被分解后产生的二糖或葡萄糖不能与刚果红形成红色复合物,形成透明斑。据表可知,3号菌株D/d的值较大,说明其产生的纤维素酶活性最高或其纤维素酶量最大。
38.[生物——选修3:现代生物科技专题](15分)
下图1表示含目的基因的DNA片段,图2表示质粒(已知PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ三种限制酶切割后产生的黏性末端都不相同)。请回答下列问题:
(1)从供体生物细胞中粗提取DNA的操作过程中,可使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出的方法有__________________________________________;若供体是植物,破碎细胞的方法是______________________________。
(2)已知DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸。利用PCR技术以图1中的DNA片段为模板扩增目的基因,需要的引物有______________(从A、B、C、D四种单链DNA片段中选择)。上述过程中,经过__________次循环后会产生双链等长的目的基因片段。
(3)要保证目的基因能与图2中的质粒连接,要将(2)中选出的两种引物的5'端分别添加上___________两种限制酶的识别序列。在此基础上,对扩增的目的基因和质粒都用这两种限制酶处理,待基因表达载体构建完成后,加入到含大肠杆菌的转化液中。要从中分离出含该重组质粒的大肠杆菌单菌落,思路:________________________________________。
(4)从DNA分子结构分析,上述操作用到的工具酶作用的共同点是_____________________。
【答案】(1)加蒸馏水使盐溶液稀释到0.14 mol/L、加95%的冷酒精溶液后静置 加一定的洗涤剂和食盐、研磨
(2)B、C 3
(3)PstⅠ、EcoRⅠ 将转化液接种在加入四环素的固体培养基上,在适宜条件下培养一段时间后,观察是否有菌落生长
(4)都作用于磷酸二酯键,但不作用氢键
【解析】(1)DNA在氯化钠溶液中的溶解度是随着氧化钠的浓度的变化而改变的。当氯化钠的物质的量浓度为2 mol/L时,DNA的溶解度最大,浓度为0.14 mol/L时,DNA的溶解度最低。此外,DNA不溶于冷酒精。因此,可使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出的方法有加蒸馏水使盐溶液稀释到0.14 mol/L、加95%的冷酒精溶液后静置;若供体是植物,破碎细胞的方法是加入一定的洗涤剂和食盐,进行充分地搅拌和研磨。(2)已知DNA的合成方向总是从子链的5'端向3'端延伸。组成DNA分子的两条链是反向平行的。因此,利用PCR技术以图1中的DNA片段为模板扩增目的基因,需要的引物有B、C;DNA复制具有半保留复制的特点,由此可推知PCR中,经过3次循环后会产生双链等长的目的基因片段。(3)据图2中不同限制酶在质粒上的识别位点可知,如果用PstⅠ和HindⅢ或者用EcoRⅠ和HindⅢ切割质粒,均会把质粒上的两个抗性基因(标记基因)全破坏,所以只能用PstⅠ、EcoRⅠ切割质粒。为了构建基因表达载体,含目的基因的DNA片段也应用这两种限制酶切割,因此,要保证目的基因能与图2中的质粒连接,应将(2)中选出的两种引物的5'端分别添加上PstⅠ、EcoRⅠ两种限制酶的识别序列。用PstⅠ、EcoRⅠ两种限制酶切割质粒后,质粒上只剩下抗四环素基因作为标记基因,因此,要从转化液中分离出含该重组质粒的大肠杆菌单菌落,可将转化液接种在加入四环素的固体培养基上,在适宜条件下培养一段时间后,观察是否有菌落生长。(4)上述操作用到的工具酶包括限制酶和DNA连接酶,这两种酶作用的共同点是都作用于磷酸二酯键,但不作用氢键。