34．我们做过《探究弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系》实验，知道在弹性限度内，弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长(或缩短)量x成正比，并且不同的弹簧，其劲度系数不同。现有劲度系数分别为K₁、K₂的弹簧A和B，若将他们串联成一根新弹簧C，探究弹簧C的劲度系数K与K₁、K₂的关系。

　　(1)同学甲的猜想是，同学乙认为。其中有一位同学的看法是对的，请判断出谁对谁错，并写出你判断的依据。

　　(2)为了验证理论推导的正确性，可通过实验来完成。实验所需的器材除弹簧A和B，已知质量且质量相等的钩码外，还需要的器材有　　　　　　　　　　　　　 　　　。

　(3)研究弹簧C的劲度系数，实验中需要一个数据记录表，请你填写出记录表的测量物理量的名称：

实验数据记录表

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 弹簧C原长：L₀=　　　　 cm

测量物理量 数据 　 实验次数				弹簧的伸长量x	弹簧的劲度系数 (N/cm)
1
2
3

(4)请写出完成实验的步骤。

解答：(1)同学乙的看法是对的。

假设A、B串联成新弹簧C

设C的劲度系数为K，当C两端拉力为F时，C的伸长量

　　　　　　 　　　　　　　　　　①

　　　　 又C中A和B的伸长量分别是 、　

　　　　　　 　　　　　　　　　②

　　　　　　 　　　　　　　　　③

　　　 A、B串联　 　　　　　④

　　　 ①②③代入④有

　　　 　　即　

(2)铁架台、刻度尺。

(3)钩码质量M =nm(kg)、弹簧C受到的拉力F=Mg(N)、弹簧的长度L(cm)

(4)实验步骤：

　　 ①将A、B串联组成新弹簧C，将C悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧C的长度L₀；

②在弹簧C的下端挂上已知质量的钩码，记录钩码质量M并用刻度尺测出弹簧的长度L；

③由F=Mg计算弹簧的弹力，由x=L-L₀计算弹簧伸长量，由计算弹簧C的劲度系数K；

④改变悬挂钩码质量，重复实验步骤②、③三次；

⑤取K的平均值，计算，比较与的大小，得出结论。

(中等难度)

33．光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有吡啶环(吡啶的结构式为，其性质类似于苯)的化合物Ⅱ作为中间体，实现了循环法制氢，示意图如下(仅列出部分反应条件)：

(1)化合物Ⅱ的分子式为　　　　　　　 。

(2)化合物Ⅰ合成方法如下(反应条件略，除化合物Ⅲ的结构未标明外，反应式已配平)：

化合物Ⅲ的名称是　　　　　　　　 。

(3)用化合物Ⅴ(结构式见右图)代替III作原料，也能进行类似的上述反应，所得有机产物的结构式为　　　　　 。

(4)下列说法正确的是　　　　 (填字母)。

A. 化合物Ⅴ的名称是间羟基苯甲醛，或2-羟基苯甲醛

B. 化合物Ⅰ具有还原性；Ⅱ具有氧化性，但能被酸性高锰酸钾溶液氧化

C. 化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ都可发生水解反应

D. 化合物Ⅴ遇三氯化铁显色，还可发生氧化反应，但不能发生还原反应

(5)吡啶甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2-吡啶甲酸正丁酯(Ⅵ)的结构式见右图，其合成原料2-吡啶甲酸的结构式为　　　　　 ；Ⅵ的同分异构体中，吡啶环上只有一个氢原子被取代的吡啶甲酸酯类同分异构体有　　　 种。

答案：

(1)C₁₁H₁₃O₄N　　　　　　　 (2)甲醛

(3)

(4)BC　　　　　　　　　　　　　 (5)　　　 12(中等难度)

32．已知苯甲醛在一定条件下可以通过Perkin反应生成肉桂酸(产率45 ~ 50 %)，另一产物A也呈酸性，反应方程式如下：

苯甲醛　　　　　　　　　　　　　　　　 肉桂酸

(1)Perkin反应合成肉桂酸的反应式中，反应物的物质的量之比为1﹕1，产物A的名称是　　　 。

(2)一定条件下，肉桂酸与乙醇反应生成香料肉桂酸乙酯，其反应方程式为　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (不要求标出反应条件)。

(3)溴苯(C₆H₅Br)与丙烯酸乙酯(CH₂＝CHCOOC₂H₅)在氯化钯催化下可直接合成肉桂酸乙酯(该反应属于Heck反应，是芳香环上的一种取代反应)，其反应方程式为

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (不要求标出反应条件)。

(4)取代苯甲醛也能发生Perkin反应，相应产物的产率如下：

取代苯甲醛
产率(%)	15	23	33	0
取代苯甲醛
产率(%)	71	63	52	82

可见，取代基对Perkin反应的影响有(写出3条即可)：

①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：

(1)乙酸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)C₆H₅CH＝CHCOOH + C₂H₅OH -→ C₆H₅CH＝CHCOOC₂H₅ + H₂O　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(3) C₆H₅Br + CH₂＝CHCOOC₂H₅ -→ C₆H₅CH＝CHCOOC₂H₅ + HBr

(4)①苯环上有氯原子取代对反应有利；

②苯环上有甲基取代对反应不利；

③氯原子的位置与CHO越远，对反应越不利(或回答：氯原子取代时，邻位最有利，对位最不利)；

④甲基的位置与CHO越远，对反应越有利(或回答：甲基取代时，邻位最不利，对位最有利)；

⑤苯环上氯原子越多，对反应越有利；

⑥苯环上甲基越多，对反应越不利。

(中等难度)

31．羟基磷灰石[Ca₅(PO₄)₃OH]是一种重要的生物无机材料，其常用的制备方法有两种：

方法A：用浓氨水分别调整Ca(NO₃)₂和(NH₄)₂HPO₄溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将(NH₄)₂HPO₄溶液缓慢滴入Ca(NO₃)₂溶液中。

方法B：剧烈搅拌下，将H₃PO₄溶液缓慢滴加到Ca(OH)₂悬浊液中。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图16

3种磷酸钙盐的溶解度随溶液pH的变化如图16所示(图中纵坐标是钙离子浓度的对数)，回答下列问题：

(1)完成方法A和方法B中制备Ca₅(PO₄)₃OH的化学反应方程式

① 5Ca(NO₃)₂ + 3(NH₄)₂HPO₄ + 4NH₃×H₂O ＝ Ca₅(PO₄)₃OH ↓ + 　　 +　 　　

② 5Ca(OH)₂ + 3H₃PO₄ = 　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)与方法A相比，方法B的优点是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　。

(3)方法B中，如果H₃PO₄溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是　　　　　　　　　　 。

(4)图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是　　　　　　　 (填化学式)。

(5)糖黏附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易发生龋齿，结合化学平衡移动原理，分析其原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：

(1)① 10 NH₄NO₃ ,3 H₂O

② Ca₅(PO₄)₃OH↓ + 9H₂O

(2)反应液局部酸性过大　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(3)唯一副产物是水，工艺简单　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(4)Ca₅(PO₄)₃OH　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(5)酸性物质使沉淀溶解平衡Ca₅(PO₄)₃OH(s)　　 5Ca²⁺(aq) + 3PO₄^3-(aq) + OH^-(aq) 向右移动，导致Ca₅(PO₄)₃OH溶解，产生龋齿

(中等难度)

30．甲酸甲酯水解反应方程式为：

HCOOCH₃(l) + H₂O(l) 　HCOOH(l) + CH₃OH(l)　 △H > 0

某小组通过实验研究该反应(反应过程中体积变化忽略不计)。反应体系中各组分的起始量如下表：

甲酸甲酯转化率在温度T₁下随反应时间(t)的变化见图14：

图14

(1)根据上述条件，计算不同时间范围内甲酸甲酯的平均反应速率，结果见下表：

请计算15~20 min范围内甲酸甲酯的减少量为　 　　　　　mol，甲酸甲酯的平均反应速率为　　　　 　mol×min^-1(不要求写出计算过程)。

(2)依据以上数据，写出该反应的反应速率在不同阶段的变化规律及其原因：　　 。

(3)上述反应的平衡常数表达式为：，则该反应在温度T₁下的K值为　　　　　 。

(4)其他条件不变，仅改变温度为T₂(T₂大于T₁)，在答题卡框图中画出温度T₂下甲酸甲酯转化率随反应时间变化的预期结果示意图。

答案：

(1)0.045　　　　　 9.0×10^-3

(2)该反应中甲酸具有催化作用。

①反应初期：虽然甲酸甲酯量较大，但甲酸量很小，催化效果不明显，反应速率较慢；

②反应中期：甲酸量逐渐增多，催化效果显著，反应速率明显增大；

③反应后期：甲酸量增加到一定程度后，浓度对反应速率的影响成主导因素，特别是逆反应速率的增大，使总反应速率逐渐减小，直至为零。

(3)0.14　　　　　 (4)如图15

图15

(中等难度)

29．三草酸合铁酸钾晶体K₃[Fe(C₂O₄)₃]×3H₂O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L^-1 HNO₃、1.0 mol·L^-1 盐酸、1.0 mol·L^-1 NaOH、3% H₂O₂、0.1 mol·L^-1 KI、0.1 mol·L^-1 CuSO₄、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。

(1)将气体产物依次通过澄清石灰水(A)、浓硫酸、灼热氧化铜(B)、澄清石灰水(C)，观察到A、C中澄清石灰水都变浑浊，B中有红色固体生成，则气体产物是　　　　 。

(2)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K₂CO₃。验证固体产物中钾元素存在的方法是　　　 ，现象是　　　 。

(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。

① 提出合理假设

假设1：　　　　　　　 ；假设2：　　　　　　　 ；假设3：　　　　　　　 。

② 设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)

③ 实验过程

根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

答案：

(1)CO和CO₂ (2)利用焰色反应　　　　 透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰

(3)①全部为铁单质　　　　 全部为FeO　　　　　　 同时存在铁单质和FeO

③

(中等难度)

28．某同学为了验证海带中含有碘，拟进行如下实验，请回答相关问题。

(1)第一步：灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有　　　　　　 (填代号，限填3项)。

　A. 试管　　　　　 B. 瓷坩埚　　　　　 C. 坩埚钳　　　　　 D. 铁三角架

E. 泥三角　　　　 F. 酒精灯　　　　　　 G. 烧杯　　　　　　 H. 量筒

(2)第二步：I^- 溶液的获取。操作是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。

(3)第三步：氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用　　　 (填代号)。　

　A. 浓硫酸　　　 B. 新制氯水　　　　 C. KMnO₄溶液 　　　D. H₂O₂

理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(4)第四步：碘单质的检验。操作与现象是取少量第三步的溶液，滴加淀粉溶液，如果溶液显蓝色，则证明海带中含有碘。

答案：(1)B E F

(2)将灰烬转移到烧杯中，加适量蒸馏水，用玻棒充分搅拌、煮沸、过滤

(3)D　　　　 过氧化氢是绿色氧化剂，在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(不会进一步氧化单质碘)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (中等难度)

27．如图13所示，铁钉刺入某人的脚底，随即她产生了一系列的反应。请回答问题。

(1)当铁钉刺入皮肤时，痛觉感受器可产生传向中枢的　　　 。此人还未感觉到刺痛之前就有了抬脚缩腿反应，调节该反应的神经中枢位于部位　　　 (①；②；③)。

(2)图10中此人的反应是一系列神经调节的结果，参与此过程调节的神经中枢有多个，包括　　　 及丘脑。

(3)图10中此人肾上腺素分泌增加，同时下丘脑的　　 分泌量也增加，使垂体的　　　 　分泌增多，从而促进肾上腺皮质激素分泌，协同调节血糖、血压以应对该紧急情况。

(4)此人脚底受伤后出现了红肿，医生担心她感染破伤风杆菌，立刻给她注射　　　 进行应急免疫治疗。该方法属于

　　　 (A．非特异性免疫；B．特异性免疫)。　　　　　　　　　　

答案：(1)兴奋； ①；　　　　　　 (2)脊髓、脑干、小脑、大脑皮层；

(3)促肾上腺皮质激素释放激素；促肾上腺皮质激素；

(4)破伤风抗毒血清(抗破伤风杆菌抗体或破伤风抗毒素)，B。　　　　　 (中等难度)

26．为加强水体治理，珠江流域某城市构建了较大面积的人工湿地。

(1)当污染物随水流进入该湿地时，湿地水体中碳元素的迁移和转化途径如图12。请用箭头和文字补充虚线框中的碳转化途径。

图12　　　　　　　　　　

(2)一段时间后，湿地中出现了轮虫等浮游动物，可控制绿藻等浮游植物的增殖；管理员还放养了一些鱼和鸭,为城市增添自然气息。请写出可能存在的食物链(两条)。

(3)如果含有重金属的工业废水进入该系统，请根据生态学基本原理，指出可能产生哪些负面影响。

答案:(1)

(2)绿藻→轮虫→鱼；黑藻→鱼→鸭；

(3)重金属进入食物链，危害人体健康；重金属无法降解，易发生二次污染。　 (中等难度)

25．小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案，探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。

实验材料和用具：大豆种子(200粒)、光照培养箱(光照强度范围0-10 000 Lux，温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。

(1)实验方案：

(2)实验结果预测：

答案：(1)实验方案：①实验材料：选出180粒大小一致的种子，分成6组，每组30粒，在培养皿中培养。②培养条件：光照强度0、2 000、4 000、6 000、8 000、10 000 Lux；温度 25 ℃，培养一周。③测定指标：用直尺测量植株高度，计算每组的平均值；注：要求至少分三组(三个处理)，每组有一定的种子数量，光照强度必须有0 Lux(黑暗)。

(2)实验结果预测：随光照强度增加，植株高度下降。　　　　　　 (中等难度)