2022年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（全國甲卷）

理科綜合能力測試

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號

涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將

答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。

可能用到的相對原子質量：H1C12N14O16F19S32Ca40

Cu64

一、選擇題：本題共13小題，每小題6分，共78分。在每小題給出的四個選項

中，只有一項是符合題目要求的。

1.鈣在骨骼生長和肌肉收縮等過程中發(fā)揮重要作用。曬太陽有助于青少年骨骼生長，預防

老年人骨質疏松。下列敘述錯誤的是（）

A.細胞中有以無機離子形式存在的鈣

B.人體內Ca?+可自由通過細胞膜的磷脂雙分子層

C.適當補充維生素D可以促進腸道對鈣的吸收

D.人體血液中鈣離子濃度過低易出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象

2.植物成熟葉肉細胞的細胞液濃度可以不同?，F(xiàn)將a、b、c三種細胞液濃度不同的某種植

物成熟葉肉細胞，分別放入三個裝有相同濃度蔗糖溶液的試管中，當水分交換達到平衡時

觀察到：①細胞a未發(fā)生變化；②細胞b體積增大；③細胞c發(fā)生了質壁分離。若在水分

交換期間細胞與蔗糖溶液沒有溶質的交換，下列關于這一實驗的敘述，不合理的是

（）

A.水分交換前，細胞b的細胞液濃度大于外界蔗糖溶液的濃度

B.水分交換前，細胞液濃度大小關系為細胞b＞細胞a＞細胞c

C.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度大于細胞a的細胞液濃度

D.水分交換平衡時，細胞c的細胞液濃度等于外界蔗糖溶液的濃度

3.植物激素通常與其受體結合才能發(fā)揮生理作用。噴施某種植物激素，能使某種作物的矮

生突變體長高。關于該矮生突變體矮生的原因，下列推測合理的是（）

A.赤霉素合成途徑受阻B.赤霉素受體合成受阻

C.脫落酸合成途徑受阻D.脫落酸受體合成受阻

4.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常運動的人肌細胞中線粒體數(shù)量

通常比缺乏鍛煉的人多。下列與線粒體有關的敘述，錯誤的是（）

A.有氧呼吸時細胞質基質和線粒體中都能產(chǎn)生ATP

B.線粒體內膜上的酶可以參與［H］和氧反應形成水的過程

C.線粒體中的丙酮酸分解成C02和［H］的過程需要02的直接參與

D.線粒體中的DNA能夠通過轉錄和翻譯控制某些蛋白質的合成

5.在魚池中投放了一批某種魚苗，一段時間內該魚的種群數(shù)量、個體重量和種群甲

總重量隨時間的變化趨勢如圖所示。若在此期間魚沒有進行繁殖，則圖中表示種群|［戶j

數(shù)量、個體重量、種群總重量的曲線分別是（）K\

A.甲、丙、乙B.乙、甲、丙C.丙、甲、乙D.丙、乙、甲

6.某種自花傳粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色體上。A/a控制花粉育性，含

A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，紅花對白花為顯性。若基

因型為AaBb的親本進行自交，則下列敘述錯誤的是（）

A.子一代中紅花植株數(shù)是白花植株數(shù)的3倍

B.子一代中基因型為aabb的個體所占比例是1/12

C.親本產(chǎn)生的可育雄配子數(shù)是不育雄配子數(shù)的3倍

D,親本產(chǎn)生的含B的可育雄配子數(shù)與含b的可育雄配子數(shù)相等

7.化學與生活密切相關。下列敘述正確的是

A.漂白粉與鹽酸可混合使用以提高消毒效果B.溫室氣體是形成酸雨的主要物質

C.棉花、麻和蠶絲均為碳水化合物D.干冰可用在舞臺上制造“云霧”

8.輔酶Qi。具有預防動脈硬化的功效，其結構簡式如下。下列有關輔酶Q。的說法正確的是

A.分子式為C60H90。4B.分子中含有14個甲基

C.分子中的四個氧原子不在同一平面D.可發(fā)生加成反應，不能發(fā)生取代

反應

9.能正確表示下列反應的離子方程式為

2+

A.硫化鈉溶液和硝酸混合：S-+2H=H2ST

B.明肌溶液與過量氨水濕合：AP++4NH3+2H2O=A1Oj+4NH4

C.硅酸鈉溶液中通入二氧化碳：SiO+CO2+H2O=HSiO；+HCO；

D.將等物質的量濃度的Ba（OH）2和NH4HSO4溶液以體積比1：2混合：Ba2++2OH-

+2H++SO1=BaSO4，+2H2。

10.一種水性電解液Zn-MnCh高子選澤雙隔膜電池如圖所示(KOH溶液中，ZM+以Zn(OH)

;存在)。電池放電時，下列敘述錯誤的是

A.□區(qū)的K+通過隔膜向口區(qū)遷移MnO?電極離子選擇隔膜Zn電極

B.1區(qū)的SO；通過隔膜向□區(qū)遷移i/\

C.MnO電極反應：MnO2+2e+4H+=Mn2++2HO=一

22二

二

輻

+2+或

D.電池總反應：Zn+4OH+MnO2+4H=Zn(OH)+Mn+2H2O.K：SO,溶液：KOH溶液

11.NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是,“01

A.250,lOlkPa下，28L氫氣中質子的數(shù)目為2.5&

B.2.0L1.0mol-L」A1C1,溶液中，A1"的數(shù)目為2.0N,、

C.0.20mol苯甲酸完全燃燒，生成COz的數(shù)目為L4NA

D.電解熔融CuCh,陰極增重6.4g,外電路中通過電子的數(shù)目為010NA

12.Q、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其最外層電子數(shù)之和為19。Q

與X、Y、Z位于不同周期，X、Y相鄰，Y原子最外層電子數(shù)是Q原子內層電子數(shù)的2

倍。下列說法正確的是

A.非金屬性：X>QB.單質的熔點：X>Y

C.簡單氫化物的佛點：Z>QD.最高價含氧酸的酸性：DY

13.根據(jù)實驗目的，下列實驗及現(xiàn)象、結論都正確的是

選項實驗目的實驗及現(xiàn)象結論

分別測濃度均為O.lmollT的

比較CH、CO。和HCO3的水

ACH,COONH4和NaHCO,溶液的pH,Kh(CH3C(X))<Kh(HC(

解常數(shù)

后者大于前者

將鐵銹落于濃鹽酸，滴入KMnO』溶

B檢驗鐵銹中是否含有二價鐵鐵繡中含有二價鐵

液，紫色褪去

增大氫離子濃度，

探究氫離子濃度對C2?、向K夕0溶液中緩慢滴加硫酸，黃

C轉化平衡向生成

50/相互轉化的影響色變?yōu)槌燃t色

片的方向移動

向乙靜中加入一小粒金屬鈉，產(chǎn)生

D檢驗乙醇中是否含有水乙醇中含有水

無色氣體

A.AB.BC.CD.D

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項

中，第14~18題只有一項是符合題目要求的，第19~21題有多項符合題目要

求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

14.北京2022年冬奧會首鋼滑雪大跳臺局部示意圖如圖所示。運動員從。處由靜止自由滑

下，到6處起跳，c點為0、6之間的最低點，a、c兩處的高度差為人要求運動員經(jīng)過一

點時對滑雪板的壓力不大于自身所受重力的左倍，運動過程中將運動員視為質點并忽略所

有阻力，則c點處這一段圓弧雪道的半徑不應小于（）

2/i

D.T-i

15.長為/的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為vo,要通過前方一長為心的隧道，當

列車的任一部分處于隧道內時，列車速率都不允許超過v已知列車加速和減速時

加速度的大小分別為。和2“，則列車從減速開始至回到正常行駛速率w所用時間至少為

()

A.q+WB.7+9c,3d+歸D.

2avav2av

3（v0-v）1L+21

av

16.三個用同樣的細導線做成的剛性閉合線框，正方形線框的邊長與圓線框的直徑相等，

圓線框的半徑與正六邊形線框的邊長相等，如圖所示。把它們放入磁感應強度隨時間線性

變化的同一勻強磁場中，線框所在平面均與磁場方向垂直，正方形、圓形和正六邊形線框

中感應電流的大小分別為4、A和4。則（）

c./)=Z2>i31).

=，2=，3

17.兩種放射性元素的半衰期分別為八和2%，在，=0時刻這兩種元素的原子核總數(shù)為

N

N,在時刻，尚未衰變的原子核總數(shù)為則在，=4%時刻，尚未衰變的原子核總

數(shù)為（）

18.空間存在著勻強磁場和勻強電場，磁場的方向垂直于紙面（xOy平面）向里，電場的

方向沿y軸正方向。一帶正電的粒子在電場和磁場的作用下，從坐標原點。由靜止開始運

動。下列四幅圖中，可能正確描述該粒子運動軌跡的是()

【答案】B

【解析】

【詳解】AC.在xQy平面內電場的方向沿夕軸正方向，故在坐標原點。靜止的帶正電粒子

在電場力作用下會向y軸正方向運動。磁場方向垂直于紙面向里，根據(jù)左手定則，可判斷

出向y軸正方向運動的粒子同時受到沿x軸負方向的洛倫茲力，故帶電粒子向x軸負方向

偏轉。AC錯誤；

BD.運動的過程中在電場力對帶電粒子做功，粒子速度大小發(fā)生變化，粒子所受的洛倫茲

力方向始終與速度方向垂直。由于勻強電場方向是沿y軸正方向，故x軸為勻強電場的等

勢面，從開始到帶電粒子偏轉再次運動到x軸時，電場力做功為0,洛倫茲力不做功，故

帶電粒子再次回到x軸時的速度為0,隨后受電場力作用再次進入第二象限重復向左偏

轉，故B正確，D錯誤。

故選B。

19.如圖，質量相等的兩滑塊P、Q置于水平桌面上，二者用一輕彈簧水平連接，兩滑塊與

桌面間的動摩擦因數(shù)均為〃。重力加速度大小為g。用水平向右的拉力F拉動P,使兩滑

塊均做勻速運動；某時刻突然撤去該拉力，則從此刻開始到彈簧第一次恢復原長之前

()

Q75W5ITP

/7777777777777777777/7777777777777777

A.P的加速度大小的最大值為2〃g

B.Q加速度大小的最大值為2〃g

C.P的位移大小一定大于Q的位移大小

D.P的速度大小均不大于同一時刻Q的速度大小

【答案】AD

【解析】

【詳解】設兩物塊的質量均為〃?，撤去拉力前，兩滑塊均做勻速直線運動，則拉力大小為

F=2/jmg

撤去拉力前對Q受力分析可知，彈簧的彈力為

4="mg

AB.以向右為正方向，撤去拉力瞬間彈簧彈力不變?yōu)閮苫瑝K與地面間仍然保持相

對滑動，此時滑塊P的加速度為

-Ta-^img=maP[

解得

?P1=-2〃g

此刻滑塊Q所受的外力不變，加速度仍為零，滑塊P做減速運動，故PQ間距離減小，彈

簧的伸長量變小，彈簧彈力變小。根據(jù)牛頓第二定律可知P減速的加速度減小，滑塊Q的

合外力增大，合力向左，做加速度增大的減速運動。

故P加速度大小的最大值是剛撤去拉力瞬間的加速度為2〃〃琢。

Q加速度大小最大值為彈簧恢復原長時

=叫m

解得

加g

故滑塊Q加速度大小最大值為A正確，B錯誤；

C.滑塊PQ水平向右運動，PQ間的距離在減小，故P的位移一定小于Q的位移，C錯

誤；

D.滑塊P在彈簧恢復到原長時的加速度為

-maP2

解得

&2=一〃g

撤去拉力時，，PQ的初速度相等，滑塊P由開始的加速度大小為2〃g做加速度減小的減速

運動，最后彈簧原長時加速度大小為〃g；滑塊Q由開始的加速度為0做加速度增大的減

速運動，最后彈簧原長時加速度大小也為〃g。分析可知P的速度大小均不大于同一時刻

Q的速度大小，D正確。

故選ADo

20.如圖，兩根相互平行的光滑長直金屬導軌固定在水平絕緣桌面上，在導軌的左端接入

電容為C的電容器和阻值為R的電阻。質量為機、阻值也為R的導體棒靜止于導軌

上，與導軌垂直，且接觸良好，導軌電阻忽略不計，整個系統(tǒng)處于方向豎直向下的勻強磁

場中。開始時，電容器所帶的電荷量為。，合上開關S后，（）

A.通過導體棒MN電流的最大值為重-

RC

B.導體棒向右先加速、后勻速運動

C.導體棒速度最大時所受的安培力也最大

D.電阻及上產(chǎn)生的焦耳熱大于導體棒上產(chǎn)生的焦耳熱

【答案】AD

【解析】

【詳解】MN在運動過程中為非純電阻，MN上的電流瞬時值為

,u-Blv

i=--------

R

A.當閉合的瞬間，5'=0,此時"N可視為純電阻此時反電動勢最小，故電流最大

max=U__Q_

R~CR

故A正確；

B.當時，導體棒加速運動，當速度達到最大值之后，電容器與MN及R構成回

路，由于一直處于通路形式，由能量守恒可知，最后終極速度為零，故B錯誤；

C.在運動過程中為非純電阻電路，上的電流瞬時值為

,u-Blv

i=--------

R

當必=8/丫時，上電流瞬時為零，安培力為零此時，速度最大，故C錯誤；

D.在加速度階段，由于反電動勢存在，故上電流小于電阻R上的電流，電

阻R消耗電能大于MN上消耗的電能（即ER>EMN）,故加速過程中，QR>QM";當MN

減速為零的過程中，電容器的電流和導體棒的電流都流經(jīng)電阻R形成各自的回路，因此可

知此時也是電阻R的電流大，綜上分析可知全過程中電阻R上的熱量大于導體棒上的熱

量，故D正確。

故選AD。

21.地面上方某區(qū)域存在方向水平向右勻強電場，將一帶正電荷的小球自電場中尸點水

平向左射出。小球所受的重力和電場力的大小相等，重力勢能和電勢能的零點均取在P

點。則射出后，()

A.小球的動能最小時，其電勢能最大

B.小球的動能等于初始動能時，其電勢能最大

C.小球速度的水平分量和豎直分量大小相等時，其動能最大

D.從射出時刻到小球速度的水平分量為零時，重力做的功等于小球電勢能的增加量

【答案】BD

【解析】

【詳解】A.如圖所示

Eq=mg

故等效重力G'的方向與水平成45°。

當。=0時速度最小為vmjn=匕，由于此時匕存在水平分量，電場力還可以向左做負功，

故此時電勢能不是最大，故A錯誤；

BD.水平方向上

v=~t

0m

在豎直方向上

由于

Eq=mg,得v=

如圖所示，小球的動能等于末動能。由于此時速度沒有水平分量，故電勢能最大。由動能

定理可知

%+%=0

則重力做功等于小球電勢能的增加量，故BD正確;

C.當如圖中叨所示時，此時速度水平分量與豎直分量相等，動能最小，故c錯誤；

故選BDo

三、非選擇題：共174分。第22?32題為必考題，每個試題考生都必須作答。

第33?38為選考題，考生依據(jù)要求作答。

（-）必考題：共129分。

22.某同學要測量微安表內阻，可利用的實驗器材有：電源E（電動勢1.5V,內阻很

?。?，電流表（量程10mA,內阻約10C）,微安表（量程IOOJXA,內阻4待測，約

1k。），滑動變阻器R（最大阻值10。），定值電阻&（阻值100）,開關S,導線若干。

（1）在答題卡上將圖中所示的器材符號連線，畫出實驗電路原理圖____；

（2）某次測量中，微安表的示數(shù)為90.0HA,電流表的示數(shù)為9.00mA,由此計算出微安

表內阻4=Q。

【答案】□.見解析□.ggoc

【解析】

【詳解】（1）[1]為了準確測出微安表兩端的電壓，可以讓微安表與定值電阻&并聯(lián)，再與

電流表串聯(lián)，通過電流表的電流與微安表的電流之差，可求出流過定值電阻Ro的電流，從

而求出微安表兩端的電壓，進而求出微安表的內電阻，由于電源電壓過大，并且為了測量

多組數(shù)據(jù)，滑動電阻器采用分壓式解法，實驗電路原理圖如圖所示

(2)⑵流過定值電阻島的電流

/=/「/「=9.00mA-0.09mA=8.91mA

加在微安表兩端的電壓

U=/&=8.91X10-2V

微安表的內電阻

4=廣黑霽Q=990Q

23.利用圖示的實驗裝置對碰撞過程進行研究。讓質量為叫的滑塊A與質量為加2的靜止

滑塊B在水平氣墊導軌上發(fā)生碰撞，碰撞時間極短，比較碰撞后A和B的速度大小V,和

(1)調節(jié)導軌水平；

(2)測得兩滑塊的質量分別為0.510kg和0.304kg。要使碰撞后兩滑塊運動方向相反，

應選取質量為kg的滑塊作為A；

(3)調節(jié)B的位置，使得A與B接觸時，A的左端到左邊擋板的距離邑與B的右端到右

邊擋板的距離與相等；

(4)使A以一定的初速度沿氣墊導軌運動，并與B碰撞，分別用傳感器記錄A和B從碰

撞時刻開始到各自撞到擋板所用的時間乙和今；

(5)將B放回到碰撞前的位置，改變A的初速度大小，重復步驟(4)。多次測量的結果

如下表所示；

12345

t1/s0.490.671.011.221.39

t2/s0.150.210.330.400.46

k獸0.31“20.330.330.33

彩

(6)表中的42=(保留2位有效數(shù)字)；

(7)五的平均值為：(保留2位有效數(shù)字)

彩

(8)理論研究表明，對本實驗的碰撞過程，是否為彈性碰撞可由力判斷。若兩滑塊的碰

丫2

撞為彈性碰撞，則乜的理論表達式為

（用町和加2表示），本實驗中其值為.

嶺

（保留2位有效數(shù)字），若該值與（7）中結果間的差別在允許范圍內，則可認為滑塊A與

滑塊B在導軌上的碰撞為彈性碰撞。

他一根[

【答案】n.0.304n.0.31n.0.32□.---L□.0.33

2ml

【解析】

【詳解】（2）[1]應該用質量較小的滑塊碰撞質量較大的滑塊，碰后運動方向相反，故選

0.304kg的滑塊作為Ao

(6)[2]由于兩段位移大小相等，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可得

口=立=4=吆=0.31

~v2t]0.67

V.

(7)⑶,平均值為

%

1=。31+。.31+。.33+。.33+。.33=0.32

5

(8)[4][5]彈性碰撞時滿足動量守恒和機械能守恒，可得

根]%=

-m]vl+zn,v2

121112

/g?=/叫匕-+/必2彩

聯(lián)立解得

W_色一叫

叫

v22

代入數(shù)據(jù)可得

上=0.33

24.將一小球水平拋出，使用頻閃儀和照相機對運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)

出一次閃光。某次拍攝時，小球在拋出瞬間頻閃儀恰好閃光，拍攝的照片編輯后如圖所

示。圖中的第一個小球為拋出瞬間的影像，每相鄰兩個球之間被刪去了3個影像，所標出

的兩個線段的長度S1和§2之比為3：7。重力加速度大小取g=10m/s2,忽略空氣阻力.

求在拋出瞬間小球速度的大小。

【答案】2叵m/s

5

【解析】

【詳解】頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，每相鄰兩個球之間被刪去3個影像，故相鄰兩球

的時間間隔為

/=4T=0.05x4s=0.2s

設拋出瞬間小球的速度為%,每相鄰兩球間的水平方向上位移為X,豎直方向上的位移分

別為以、為，根據(jù)平拋運動位移公式有

1,1,

V.=—g廠=—x10x0.2'm=0.2m

22

2

y2=gg(2fj-gg'2=；X10X(0.42-0.2)m=0.6m

令y=y，則有

必=3y=3y

已標注的線段邑、“分別為

“=yjx2+y2

s2=J/+(3才=4+9/

則有

y]x2+y1:收+9.2=3:7

整理得

2亞

x=----y

5'

故在拋出瞬間小球的速度大小為

x2s/5.

%=—=——m/s

25.光點式檢流計是一種可以測量微小電流的儀器，其簡化的工作原理示意圖如圖所示。

圖中/為輕質絕緣彈簧，C為位于紙面上的線圈，虛線框內有與紙面垂直的勻強磁場；隨

為置于平臺上的輕質小平面反射鏡，輕質剛性細桿。的一端與M固連且與鏡面垂直，另一

端與彈簧下端相連，PQ為圓弧形的、帶有均勻刻度的透明讀數(shù)條，的圓心位于M的中

心使用前需調零，使線圈內沒有電流通過時，M豎直且與紙面垂直；入射細光束沿水平方

向經(jīng)P0上的。點射到"上后沿原路反射。線圈通入電流后彈簧長度改變，使M發(fā)生傾

斜，入射光束在”上的入射點仍近似處于P。的圓心，通過讀取反射光射到P。上的位

置，可以測得電流的大小。已知彈簧的勁度系數(shù)為怎磁場磁感應強度大小為8,線圈C

的匝數(shù)為N。沿水平方向的長度為/,細桿。的長度為"，圓弧尸0的半徑為r,d

遠大于彈簧長度改變量的絕對值。

（1）若在線圈中通入的微小電流為/,求平衡后彈簧長度改變量的絕對值Ar及上反射

光點與。點間的弧長s；

（2）某同學用此裝置測一微小電流，測量前未調零，將電流通入線圈后，尸。上反射光點

出現(xiàn)在。點上方，與。點間的弧長為SL保持其它條件不變，只將該電流反向接入，則反

射光點出現(xiàn)在。點下方，與。點間的弧長為S2。求待測電流的大小。

【解析】

【詳解】（1）由題意當線圈中通入微小電流/時，線圈中的安培力為

F=NBIl

根據(jù)胡克定律有

F=NBIl=k|8c

I1NBII

陽A=k

設此時細桿轉過的弧度為0,則可知反射光線轉過的弧度為2仇又因為

d?Ax,r?d

則

sin0-0,sin29=2e

所以有

故=d-0

s=r-20

聯(lián)立可得

2rINBIlr

s=—/Axx=---------

ddk

(2)因為測量前未調零，設沒有通電流時偏移的弧長為s',當初始時反射光點在。點上

方，通電流/'后根據(jù)前面的結論可知有

INBl'lr,

=----------+s

'dk

當電流反向后有

INBl'lr,

-------------s

2dk

聯(lián)立可得

八4或(/52)

NBlr

同理可得初始時反射光點在O點下方結果也相同，故待測電流的大小為

4成(S|+G)

,NBlr

26.硫酸鋅(ZnSOj是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學上有諸多應用。硫

酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnC。?，雜質為Si。？以及Ca、Mg、Fe、Cu

等的化合物。其制備流程如下：

濾渣①濾渣②濾渣③濾渣④

本題中所涉及離子的氯氧化物溶度積常數(shù)如下表:

離子Fe3+Zn2+Or'Fe2+Mg2+

Kp4.0x10-386.7xl()-172.2xIO-208.0xl()T61.8x10-"

回答下列問題：

(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學方程式為。

(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有

(3)加入物質X調溶液pH=5,最適宜使用的X是_______(填標號)。

A.NH,H2OB.Ca(OH)2C.NaOH

濾渣①的主要成分是、、。

(4)向80?90°。的濾液①中分批加入適量KM11O4溶液充分反應后過濾，濾渣②中有

MnO2,該步反應的離子方程式為._一。

(5)濾液②中加入鋅粉的目的是一。

(6)濾渣④與濃H2s反應可以釋放HF并循環(huán)利用，同時得到的副產(chǎn)物是、

焙燒

【答案】(1)ZnCO3=ZnO+CO2t

(2)□.增大壓強□.將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積、增大硫酸的濃度等

(3)□.B□.Fe(OH)3□.CaSO4□.SiO2

2++

(4)3Fe+MnO4+7H2O=3Fe(OH)33+MnO2I+5H

(5)置換CM+為Cu從而除去

(6)□.CaSO4□.MgSO4

【解析】

【分析】由題干信息，菱鋅礦的主要成分為ZnCO3,雜質為SiCh以及Ca、Mg、Fe、Cu等

焙燒

的化合物，結合流程圖分析，菱鋅礦焙燒，主要發(fā)生反應ZnCO3=^ZnO+CO2f,再加

入H2s。4酸浸,得到含Zn2+、Ca2\Ma2\Fe2\Fe3\CM+的溶液,加入物質X調節(jié)

pH=5,結合表格數(shù)據(jù)，過濾得到Fe(OH)3、CaSCU、SiCh的濾渣①，濾液①中主要含有

Zn2\CM+、Mg2+、Ca2\Fe2+,再向濾液①中加入KMnCU溶液氧化Fe?+,過濾得到

Fe(OH)3和MnCh的濾渣②，濾液②中加入鋅粉，發(fā)生反應Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,過濾后得到

濾渣③為Cu,再向濾液③中加入HF脫鈣鎂，過濾得到濾渣④為CaF2、MgF2,濾液④為

ZnSCU溶液，經(jīng)一系列處理得到ZnSCU?7氏0,據(jù)此分析解答。

【小問1詳解】

焙燒

由分析，焙燒時，生成ZnO的反應為：ZnCO3-ZnO+CO2t；

【小問2詳解】

可采用增大壓強、將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積、增大硫酸的濃度等方式提高鋅的

浸取率；

小問3詳解】

A.NH3?H2O易分解產(chǎn)生NH3污染空氣，且經(jīng)濟成本較高，故A不適宜；

B.Ca(OH)2不會引入新的雜質，且成本較低，故B適宜；

C.NaOH會引入雜質Na，，且成本較高，C不適宜；

故答案選B；

當沉淀完全時(離子濃度小于10-5moi/L),結合表格Ksp計算各離子完全沉淀時pH<5的只

有Fe3+,故濾渣①中有Fe(0H)3,又CaSCU是微溶物，SiCh不溶于酸，故濾渣①的主要成

分是Fe(OH)3>CaSOcSiO2；

【小問4詳解】

向80?90℃濾液①中加入KMnCU溶液，可氧化Fe?+,得到Fe(OH)3和MnCh的濾渣②，反

2++

應的離子方程式為3Fe+MnO；+7H2O=3Fe(OH)3I+MnO2I+5H；

【小問5詳解】

濾液②中加入鋅粉，發(fā)生反應Zn+Cu2+=Zn2+=Cu,故加入鋅粉的目的為置換Cu?+為Cu從

而除去；

【小問6詳解】

由分析，濾渣④為CaF2、MgF2,與濃硫酸反應可得到HF,同時得到的副產(chǎn)物為CaS04、

MgSO4,,

27.硫化鈉可廣泛用于染料、醫(yī)藥行業(yè)。工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及

重金屬硫化物等雜質。硫化鈉易溶于熱乙醉，重金屬硫化物難溶于乙醇。實驗室中常用

95%乙醇重結晶純化硫化鈉粗品。回答下列問題：

(1)工業(yè)上常用芒硝(Na2so「［OH?。)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，同時生成CO,該

反應的化學方程式為。

(2)溶解回流裝置如圖所示，回流前無需加入沸石，其原因是?；亓鲿r，燒瓶內

氣霧上升高度不宜超過冷凝管高度的1/3.若氣霧上升過高，可采取的措施是。

需進行的操作有［停止加熱口關

閉冷凝水口移去水浴，正確的順序為.(填標號)。

A.□□□B.□□□C.□□□D.□□□

(4)該實驗熱過濾操作時，用錐形瓶而不能用燒杯接收濾液，其原因是。過濾除

去的雜質為______。若濾紙上析出大量晶體，則可能的原因是_______。

(5)濾液冷卻、結晶、過濾，晶體用少量洗滌，干燥，得到Na2s/H?。。

高溫

【答案】(1)Na2SO4?10H2O+4C-Na2S+4COt+IOH2O

(2)□.硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質，這些雜質可以直接

作沸石□.降低溫度

(3)□.硫化鈉易溶于熱乙醇，若回流時間過長，Na2s會直接析出在冷凝管上，使提純

率較低，同時易造成冷凝管下端堵塞，圓底燒瓶內氣壓過大，發(fā)生爆炸J.D

(4)□.防止濾液冷卻□.重金屬硫化物□.溫度逐漸恢復至室溫

(5)冷水

【解析】

【分析】本實驗的實驗目的為制備硫化鈉并用95%乙醇重結晶純化硫化鈉粗品，工業(yè)上常

用芒硝(Na2sO4/OH2。)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，反應原理為：Na2SO4-10H2O+4C

高溫

^=Na2S+4COt+IOH2O,結合硫化鈉的性質解答問題。

【小問1詳解】

工業(yè)上常用芒硝(Na2S。4?10H2。)和煤粉在高溫下生產(chǎn)硫化鈉，同時生產(chǎn)CO,根據(jù)得失

高溫

電子守恒，反應的化學方程式為：Na2SO4-IOH2O+4C-Na2S+4COt+10H2O；

【小問2詳解】

由題干信息，生產(chǎn)的硫化鈉粗品中常含有一定量的煤灰及重金屬硫化物等雜質，這些雜質

可以直接作沸石，因此回流前無需加入沸石，若氣流上升過高，可直接降低降低溫度，使

氣壓降低；

小問3詳解】

硫化鈉易溶于熱乙醇，若回流時間過長，Na2s會直接析出在冷凝管上，使提純率較低，同

時易造成冷凝管下端堵塞，圓底燒瓶內氣壓過大，發(fā)生爆炸；回流結束后，先停止加熱，

再移去水浴后再關閉冷凝水，故正確的順序為①③②，答案選D。

【小問4詳解】

硫化鈉易溶于熱乙醇，使用錐形瓶可有效防止濾液冷卻，重金屬硫化物難溶于乙醇，故過

濾除去的雜質為重金屬硫化物，由于硫化鈉易溶于熱乙醇，過濾后溫度逐漸恢復至室溫，

濾紙上便會析出大量晶體；

【小問5詳解】

乙醇與水互溶，硫化鈉易溶于熱乙醉，因此將濾液冷卻、結晶、過濾后，晶體可用少量冷

水洗滌，再干燥，即可得到Na2s-xH?。

28.金屬鈦(Ti)在航空航天、醫(yī)療器械等工業(yè)領域有著重要用途，目前生產(chǎn)鈦的方法之一是

將金紅石(TiOz)轉化為TiC),再進一步還原得到鈦?；卮鹣铝袉栴}：

(1)TiO2轉化為TiCL有直接氯化法和碳氯化法。在1(X)()°C時反應的熱化學方程式及其

平衡常數(shù)如下：

2

(口)直接氯化：TiO2(S)+2C12(g)=TiCl4(g)+O2(g)AH,=172kJ-mor',Kpl=1.0xl0-

(」)碳氯化:

112

TiO2(S)+2C12(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)AH2=-51kJ-mol,Kp2=1.2xlOPa

□反應2c(s)+O2(g)=2CO(g)AH為kJ-mo「，0=Pao

口碳氯化的反應趨勢遠大于直接氯化，其原因是。

口對于碳氯化反應：增大壓強，平衡移動(填“向左”“向右”或“不”卜溫度升高，平

衡轉化率(填“變大變小”或"不變”)。

(2)在1.0xl()5pa，將Tic)?、C、Cl?以物質的量比1口2.22進行反應。體系中氣體平

衡組成比例(物質的量分數(shù))隨溫度變化的理論計算結果如圖所示。

0.7

6

o.s5

4

o.s

3

o.s2

J

o.o

02004006008001000120014001600

溫度/℃

口反應C(s)+CO2(g)=2CO(g)的平衡常數(shù)J(1400℃)=Pa。

□圖中顯示，在200c平衡時TiO?幾乎完全轉化為TiCL，但實際生產(chǎn)中反應溫度卻遠高

于此溫度，其原因是。

(3)Ti。?碳氯化是一個“氣一固一固”反應，有利于TiC>2-C“固一固”接觸的措施是

【答案】(1)D.-223口.1.2X10M□.碳氯化反應氣體分子數(shù)增加，AH小于0,

是嫡增、放熱過程，帽判據(jù)與焰判據(jù)均是自發(fā)過程，而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且

是吸熱過程□.向左□,變小

(2)□.7.2X105口.為了提高反應速率，在相同時間內得到更多的TiCU產(chǎn)品，提

高效益

(3)將兩固體粉碎后混合，同時鼓入Cb,使固體粉末“沸騰”

【解析】

【小問1詳解】

①根據(jù)蓋斯定律，將“反應ii-反應i”得到反應2c⑸+Ch(g尸2co(g),貝必H=-51kJ/mol-

K?I7xIOl2P,i

172kJ/mol=-223kJ/mol；則Kp=—5-=-----------=1.2X10l4Pa；

K1.0x10-2

②碳氯化的反應趨勢遠大于直接氯化，因為碳氯化反應氣體分子數(shù)增加，AH小于0,是焙

增、放熱過程，爆判據(jù)與焰判據(jù)均是自發(fā)過程，而直接氯化的體系氣體分子數(shù)不變、且是

吸熱過程；

③對應碳氯化反應，氣體分子數(shù)增大，依據(jù)勒夏特列原理，增大壓強，平衡往氣體分子數(shù)

減少的方向移動，即平衡向左移動；該反應是放熱反應，溫度升高，平衡往吸熱方向移

動，即向左移動，則平衡轉化率變小。

【小問2詳解】

①從圖中可知，1400℃,體系中氣體平衡組成比例C02是0.05,TiCk是0.35,CO是0.6,

252

反應C(s)+CO2(g尸2co(g)的平衡常數(shù)Kp(140(0.6CP..)J)==(坐06—x1―0―x120-)

0.05P?0.05x1.0x105

Pa=7.2X105Pa；

②實際生產(chǎn)中需要綜合考慮反應的速率、產(chǎn)率等，以達到最佳效益，實際反應溫度遠高于

200℃,就是為了提高反應速率，在相同時間內得到更多的TiCL產(chǎn)品。

【小問3詳解】

固體顆粒越小，比表面積越大，反應接觸面積越大。有利于TiCh-C“固-固”接觸，可將兩

者粉碎后混合，同時鼓入Cb,使固體粉末“沸騰”，增大接觸面積。

29.根據(jù)光合作用中CO2的固定方式不同，可將植物分為C3植物和C4植物等類型。C4植

物的CO2補償點比C3植物的低。CO2補償點通常是指環(huán)境CO2濃度降低導致光合速率與呼

吸速率相等時的環(huán)境CO2濃度?；卮鹣铝袉栴}。

(1)不同植物(如C3植物和C4植物)光合作用光反應階段的產(chǎn)物是相同的，光反應階段

的產(chǎn)物是(答出3點即可)。

(2)正常條件下，植物葉片的光合產(chǎn)物不會全部運輸?shù)狡渌课?，原因?/p>

(答出1點即可)。

(3)干旱會導致氣孔開度減小，研究發(fā)現(xiàn)在同等程度干旱條