2013年普通高等学校招生全国统一考试理综(福建卷).docx

2013年普通高等学校招生全国统一考试(福建卷)
理科综合
相对原子质量:N 14　O 16　Mg 24
第Ⅰ卷　(选择题　共108分)
本卷共18小题,每小题6分,共108分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
1.(2013·福建理综,1)人肝细胞合成的糖原储存在细胞内,合成的脂肪不储存在细胞内,而是以VLDL(脂肪与蛋白复合物)形式分泌出细胞外。下列叙述正确的是(　　)
A.VLDL的合成与核糖体无关
B.VLDL以自由扩散方式分泌出细胞外
C.肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量
D.胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成
答案:C
解析:核糖体是合成蛋白质的场所,VLDL是脂肪与蛋白复合物,所以其合成与核糖体有关;由于VLDL是大分子物质,其分泌方式是以胞吐的方式进行;肝糖原的合成会使血糖含量降低,肝糖原的分解会使血糖含量升高,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解升高血糖浓度,胰岛素可通过促进糖原的合成,降低血糖浓度。
2.(2013·福建理综,2)为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移至不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是(　　)
组别
培养液中另添加的成分
结果
NaCl
茉莉酸
①
+
-
部分细胞质壁分离
②
+
+
细胞正常,无质壁分离
③
-
-
细胞正常,无质壁分离

注:“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100 mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3mg·L-1;“-”表示无添加
A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量
D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用
答案:C
解析:胡杨细胞的吸水和失水是通过渗透作用,外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞吸水,反之细胞失水;质壁分离的细胞液泡失水,液泡体积变小;实验中的NaCl和茉莉酸都是自变量,因变量是质壁分离现象的有无,通过①②对比可得出茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用。
3.(2013·福建理综,3)在两块条件相同的退化林地上进行森林人工恢复和自然恢复的研究,20年后两块林地的生物多样性均有不同程度提高,其中人工种植的马尾松人工恢复林植物种数为137种,无人工种植的自然恢复林植物种数为226种。下列叙述错误的是(　　)
A.可采用样方法调查林地上植物的种群密度
B.森林恢复提高了生产者固定的太阳能总量
C.人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低
D.自然恢复林的形成属于初生演替
答案:D
解析:植物种群密度的调查通常采用样方法;森林恢复后,植物物种数量大大增加,出现分层现象,提高了生产者固定的太阳能总量;人工恢复林植物种数为137种,自然恢复林中物种数是226种,所以人工恢复林比自然恢复林的植物丰富度低。自然恢复林和人工恢复林都是在退化林地上的演替,都属于次生演替。
4.(2013·福建理综,4)下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是(　　)
选项
实验内容
减少实验误差采取的措施
A
对培养液中酵母菌数量进行计数
多次计数取平均值
B
探索2,4D促进插条生根的最适浓度
预实验确定浓度范围
C
调查人群中红绿色盲发生率
调查足够大的群体,随机取样并统计
D
比较有丝分裂细胞周期不同时期的时间长短
观察多个装片、多个视野的细胞并统计

答案:B
解析:在对培养液中酵母菌数量进行计数时,计数次数越多其平均值越接近实际值,误差越小;调查人群中红绿色盲发生率,调查的群体越大,随机性越强,误差越小;比较有丝分裂细胞周期不同时期的时间长短,观察的装片越多,视野越多,计算出的有丝分裂细胞周期不同时期的时间越准确;如欲探索2,4D促进插条生根的最适浓度,应先用预实验确定促进插条生根的适宜范围,否则会造成不必要的浪费。
5.(2013·福建理综,5)某男子表现型正常,但其一条14号和一条21号染色体相互连接形成一条异常染色体,如图甲。减数分裂时异常染色体的联会如图乙,配对的三条染色体中,任意配对的两条染色体分离时,另一条染色体随机移向细胞任一极。下列叙述正确的是(　　)

A.图甲所示的变异属于基因重组
B.观察异常染色体应选择处于分裂间期的细胞
C.如不考虑其他染色体,理论上该男子产生的精子类型有8种
D.该男子与正常女子婚配能生育染色体组成正常的后代
答案:D
解析:据题干及图示,该变异属于染色体结构的变异,不属于基因重组,如果观察染色体的形态最好选处于有丝分裂中期的细胞;由于配对的三条染色体中,配对的两条染色体分离,另一条随机移向细胞任一极。因此当14号染色体与异常染色体分离时,21号染色体随机移向细胞一极,则形成的配子类型有14号+21号、异常染色体、14号、异常染色体+21号四种类型配子,当21号染色体与异常染色体分离时,14号染色体随机移向细胞一极,形成的配子类型有:14号+21号、异常染色体、21号、异常染色体+14号四种配子,因此共有6种类型的配子。由于该男子产生的配子中有正常配子,也有异常配子,与正常女性婚配能生育染色体组正常的后代。
6.(2013·福建理综,6)化学与社会、生产、生活密切相关。下列说法正确的是(　　)
A.石英只能用于生产光导纤维
B.从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.为了增加食物的营养成分,可以大量使用食品添加剂
D.“地沟油”禁止食用,但可以用来制肥皂
答案:D
解析:SiO2是制造光导纤维的主要原料,石英可用于制作石英玻璃、石英电子表、石英钟等,A项错误;从海水中提取NaCl不必通过化学反应就能实现,B项错误;不是所有的食品添加剂都无害,需合理使用食品添加剂,C项错误;地沟油成分复杂,主要成分是油脂,油脂与NaOH反应可以用来制肥皂,D项正确。
7.(2013·福建理综,7)下列关于有机化合物的说法正确的是(　　)
A.乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别
B.戊烷(C5H12)有两种同分异构体
C.乙烯、聚氯乙烯和苯分子中均含有碳碳双键
D.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应
答案:A
解析:乙酸和乙酸乙酯可用Na2CO3溶液加以区别,前者有气体产生,后者产生分层现象,A正确;戊烷(C5H12)有三种同分异构体,即正戊烷、异戊烷和新戊烷,B项错误;聚氯乙烯和苯分子中均不含有碳碳双键,C项错误;葡萄糖是单糖,不能发生水解反应,D项错误。
8.(2013·福建理综,8)室温下,对于0.10 mol·L-1的氨水,下列判断正确的是(　　)
A.与AlCl3溶液发生反应的离子方程式为Al3++3OH-Al(OH)3↓
B.加水稀释后,溶液中c(NH4+)·c(OH-)变大
C.用HNO3溶液完全中和后,溶液不显中性
D.其溶液的pH=13
答案:C
解析:一水合氨是弱电解质,在书写离子方程式时不能拆开,应写成化学式,A项错误;室温下,氨水电离常数不变,加水稀释后,溶液中c(NH4+)·c(OH-)变小,B项错误;用HNO3溶液完全中和氨水后,生成NH4NO3,NH4NO3属于强酸弱碱盐,溶液显酸性,C项正确;一水合氨是弱碱,不完全电离, 0.10 mol·L-1的氨水,溶液的pH小于13,D项错误。
9.(2013·福建理综,9)

四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是(　　)
A.原子半径Z<M
B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的弱
C.X的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D.Z位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族
答案:B
解析:依题意,M为Al元素,则X为Si元素,Y为N元素,Z为O元素。根据元素周期律,Al的原子半径比O的大,A项正确;Y的最高价氧化物对应水化物是硝酸,X的最高价氧化物对应水化物是硅酸,前者是强酸,后者是弱酸,B项错误;H2O的热稳定性比SiH4的大,C项正确;O元素位于元素周期表中第2周期、第ⅥA族,D项正确。
10.(2013·福建理综,10)下列有关实验的做法不正确的是(　　)
A.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出
B.用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体
C.配制0.100 0 mol·L-1氯化钠溶液时,将液体转移到容量瓶中需用玻璃棒引流
D.检验NH4+时,往试样中加入NaOH溶液,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体
答案:D
解析:分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出,避免从下口放出时会混入少量下层液体,A项正确;碳酸氢钠灼烧即分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠强,不分解,用加热分解的方法可区分两者,B项正确;液体转移需用玻璃棒引流,C项正确;检验NH4+时,应用湿润的红色石蕊试纸检验放出的NH3,D项错误。
11.(2013·福建理综,11)某科学家利用二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO。其过程如下:
mCeO2(m-x)CeO2·xCe+xO2
(m-x)CeO2·xCe+xH2O+xCO2mCeO2+xH2+xCO
下列说法不正确的是(　　)

A.该过程中CeO2没有消耗
B.该过程实现了太阳能向化学能的转化
C.右图中ΔH1=ΔH2+ΔH3
D.以CO和O2构成的碱性燃料电池的负极反应式为CO+4OH--2e-CO32-+2H2O
答案:C
解析:依据题意,根据该转化过程,CeO2在反应过程中质量及化学性质均没改变,起到催化剂的作用,A项正确;二氧化铈(CeO2)在太阳能作用下将H2O、CO2转变为H2、CO,实现了太阳能向化学能的转化,B项正确;根据盖斯定律,题图中ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系为ΔH1+ΔH2+ΔH3=0,C项错误;碱性介质下,CO和O2生成的CO2转变为CO32-,D项正确。
12.

(2013·福建理综,12)NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化,当NaHSO3完全消耗即有I2析出,依据I2析出所需时间可以求得NaHSO3的反应速率。将浓度均为0.020 mol·L-1的NaHSO3溶液(含少量淀粉)10.0 mL、KIO3(过量)酸性溶液40.0 mL混合,记录10~55 ℃间溶液变蓝时间,55 ℃时未观察到溶液变蓝,实验结果如图。据图分析,下列判断不正确的是(　　)
A.40 ℃之前与40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的变化趋势相反
B.图中b、c两点对应的NaHSO3反应速率相等
C.图中a点对应的NaHSO3反应速率为5.0×10-5 mol·L-1·s-1
D.温度高于40 ℃时,淀粉不宜用作该实验的指示剂
答案:B
解析:依据图可知,40 ℃之前,溶液变蓝的时间随温度的升高而缩短;40 ℃之后溶液变蓝的时间随温度的升高而延长,A项正确;温度升高,反应速率加快,b、c两点对应的温度不同,反应速率不相等,B项不正确;根据反应速率公式,图中a点对应的NaHSO3速率反应v=0.020 mol·L-1×10.0 mL÷(10.0 mL+40.0 mL)÷80 s=5.0×10-5 mol·L-1·s-1,C项正确; KIO3遇热会分解,温度高于40 ℃时,淀粉不宜作该实验的指示剂,D项正确。
13.(2013·福建理综,13)设太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视作半径为r的圆。已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足(　　)
A.GM=4π2r3T2　　　　　　　　B.GM=4π2r2T2
C.GM=4π2r2T3 D.GM=4πr3T2
答案:A
解析:行星绕太阳做圆周运动时的向心力,由太阳对行星的万有引力提供,根据牛顿第二定律得,GMmr2=m4π2T2r,解得,GM=4π2r3T2,A项正确。
14.(2013·福建理综,14)一束由红、紫两色光组成的复色光,从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是(　　)

答案:B
解析:玻璃对紫光的折射率大于对红光的折射率,每次发生折射时,紫光的传播方向的偏折角都大,所以B项正确。
15.(2013·福建理综,15)

如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻。闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=102sin 10πt(V),则(　　)
A.该交变电流的频率为10 Hz
B.该电动势的有效值为102 V
C.外接电阻R所消耗的电功率为10 W
D.电路中理想交流电流表的示数为1.0 A
答案:D
解析:根据题意知,转子转动的角速度ω=10π,又ω=2πf,则该交流电的频率f=5 Hz,A项错误;该交变电流电动势最大值Em=102 V,则有效值E=Em2=10 V,B项错误;根据欧姆定律可得,电路中电流I=ER+r=1.0 A,即电流表的示数为1.0 A,电阻R消耗的电功率P=I2R=9.0 W,C项错误,D项正确。
16.(2013·福建理综,16)如图,t=0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动,振动周期为0.4 s,在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波。下图中能够正确表示t=0.6 s时波形的图是(　　)

答案:C
解析:根据题意可知,波沿x轴正、负两方向传播,波形图关于y轴对称,A、B两项错误;在t=0.6 s=1.5T时,波沿x轴正、负方向传播了1.5λ,由波源的起振方向沿y轴正方向可知,此时离坐标原点1.5λ处的质点的振动方向也为沿y轴正方向,C项正确。
17.(2013·福建理综,17)在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。导出单位V(伏特)用上述基本单位可表示为(　　)
A.m2·kg·s-4·A-1
B.m2·kg·s-3·A-1
C.m2·kg·s-2·A-1
D.m2·kg·s-1·A-1
答案:B
解析:由物理量间的关系推导如下:U=Wq=FsIt=masIt,则1 V=1kg·m·s-2·mA·s=1 m2·kg·s-3·A-1,B项正确。
18.(2013·福建理综,18)

如图,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界线OO'平行,线框平面与磁场方向垂直。设OO'下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律(　　)

答案:A
解析:在0~t1时间内,线框做自由落体运动,t2时刻以后,线框全部进入磁场后做匀加速直线运动,这两段时间内的vt图线均为直线。在t1~t2时间内,线框进入磁场的过程中,线框的运动状态与进入磁场时的速度v有关。当线框在磁场中匀速运动时,安培力等于重力,即B2L2v0R=mg。若线框的速度v远大于v0,则进入磁场后减速。由B2L2vR-mg=ma可知,加速度减小;若线框速度v>v0,但相差不大,则线框进入磁场后可能先减速再匀速,B项正确;若线框的速度v=v0,则线框进入磁场一直匀速至全部进入磁场,D项正确;若线框的速度v<v0,但相差不大,则线框进入磁场后可能先加速再匀速;若线框的速度v远小于v0,则线框进入磁场后加速,加速度减小,C项正确。
第Ⅱ卷(非选择题　共192分)
必考部分
第Ⅱ卷必考部分共10题,共157分。
19.(2013·福建理综,19)(18分)
(1)(6分)在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):

甲
①下列说法哪一项是正确的　　　。(填选项前字母) 
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为　　　　 m/s(保留三位有效数字)。 

乙
(2)(12分)硅光电池在无光照时不产生电能,可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路,给硅光电池加反向电压(硅光电池负极接高电势点,正极接低电势点),探究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V1量程选用3 V,内阻为6.0 kΩ;电压表V2量程选用15 V,内阻约为30 kΩ;R0为保护电阻;直流电源电动势E约为12 V,内阻不计。
①根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙连接成完整电路。

②用遮光罩罩住硅光电池,闭合开关S,调节变阻器R,读出电压表V1、V2的示数U1、U2。
(ⅰ)某次测量时,电压表V1示数如图丙,则U1=　　　　 V,可算出通过硅光电池的反向电流大小为　　　　 mA(保留两位小数)。 
(ⅱ)该小组测出大量数据,筛选出下表所示的9组U1、U2数据,算出相应的硅光电池两端反向电压Ux和通过的反向电流Ix(表中“-”表示反向),并在坐标纸上建立IxUx坐标系,标出了与表中前5组Ux、Ix数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点,并绘出IxUx图线。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
U1/V
0.00
0.00
0.06
0.12
0.24
0.42
0.72
1.14
1.74
U2/V
0.0
1.0
2.1
3.1
4.2
5.4
6.7
8.1
9.7
Ux/V
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
-5.0
-6.0
-7.0
-8.0
Ix/mA
0.00
0.00
-0.01
-0.02
-0.04
-0.07
-0.12
-0.19
-0.29

(ⅲ)由IxUx图线可知,硅光电池无光照下加反向电压时,Ix与Ux成　　　　(填“线性”或“非线性”)关系。 
答案:(1)①C　②0.653　(2)①见解析图　②(ⅰ)1.40　0.23　(ⅱ)见解析图　(ⅲ)非线性
解析:(1)①平衡摩擦力时,需要垫高木板固定打点计时器一端,保证小车自身重力的分量可以与摩擦力平衡即可,不能将钩码挂在小车上,A项错误;实验时应保证小车质量远大于钩码质量,才能认为小车受的合力等于钩码的重力,B项错误;小车应靠近打点计时器由静止释放,以保证将纸带充分利用,得到较多可用数据,C项正确。
②根据题意可知,相邻两计数点间的时间间隔t=0.1 s,打B点时小车的速度应等于从A到C过程的平均速度,即vB=xAC2t=(18.59-5.53)×10-22×0.1 m/s=0.653 m/s。
(2)①连线如图所示。

②(ⅰ)由图丙可知电压表V1的示数U1=1.40 V,通过硅光电池的电流等于通过电压表V1的电流,即I=U1R1=1.406.0×103 A=0.23 mA。
(ⅱ)描点绘出IxUx图线如图所示。

(ⅲ)由(ⅱ)中描绘出的IxUx图线可知,硅光电池在无光条件下加反向电压时,Ix与Ux成非线性关系。
20.(2013·福建理综,20)(15分)

如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0 kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0 m,B点离地高度H=1.0 m,A、B两点的高度差h=0.5 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气影响,求:
(1)地面上DC两点间的距离s;
(2)轻绳所受的最大拉力大小。
答案:(1)1.41 m　(2)20 N
解析:(1)小球从A到B过程机械能守恒,有
mgh=12mvB2①
小球从B到C做平抛运动,在竖直方向上有
H=12gt2②
在水平方向上有
s=vBt③
由①②③式解得s=1.41 m④
(2)小球下摆到达B点时,绳的拉力和重力的合力提供向心力,有
F-mg=mvB2L⑤
由①⑤式解得F=20 N
根据牛顿第三定律
F'=-F
轻绳所受的最大拉力为20 N。
21.(2013·福建理综,21)(19分)质量为M、长为3L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g,不计空气影响。

甲

乙
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;
(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示。
①求此状态下杆的加速度大小a;
②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?
答案:(1)64mg　(2)①33g　②233(M+m)g,与水平方向成60 °角斜向上

图1
解析:(1)如图1,设平衡时,绳中拉力为T,有
2Tcos θ-mg=0①
由图知
cos θ=63②
由①②式解得
T=64mg③
(2)①此时,对小铁环受力分析如图2,有

图2
T'sin θ'=ma④
T″+T'cos θ'-mg=0⑤
由图知θ'=60°,代入④⑤式解得
a=33g⑥
②如图3,设外力F与水平方向成α角,将杆和小铁环当成一个整体,有

图3
Fcos α=(M+m)a⑦
Fsin α-(M+m)g=0⑧
由⑥⑦⑧式解得
F=233(M+m)g
tan α=3(或α=60°)
22.(2013·福建理综,22)(20分)如图甲,空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。让质量为m,电量为q(q>0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。不计重力和粒子间的影响。

(1)若粒子以初速度v1沿y轴正向入射,恰好能经过x轴上的A(a,0)点,求v1的大小;
(2)已知一粒子的初速度大小为v(v>v1),为使该粒子能经过A(a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sin θ值;
(3)如图乙,若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场,一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射。研究表明:粒子在xOy平面内做周期性运动,且在任一时刻,粒子速度的x分量vx与其所在位置的y坐标成正比,比例系数与场强大小E无关。求该粒子运动过程中的最大速度值vm。
答案:(1)qBa2m　(2)2个　均为sin θ=aqB2mv　(3)EB+(EB)2+v02
解析:(1)带电粒子以速率v在匀强磁场B中作匀速圆周运动,半径为R,有
qvB=mv2R①
当粒子沿y轴正向入射,转过半个圆周至A点,该圆周半径为R1,有:
R1=a2②
由②代入①式得
v1=qBa2m③

(2)如图,O、A两点处于同一圆周上,且圆心在x=a2的直线上,半径为R。
当给定一个初速率v时,有2个入射角,分别在第1、2象限,有
sin θ'=sin θ=a2R④
由①④式解得
sin θ=aqB2mv⑤
(3)粒子在运动过程中仅电场力做功,因而在轨道的最高点处速率最大,用ym表示其y坐标,由动能定理,有
qEym=12mvm2−12mv02⑥
由题知,有
vm=kym⑦
若E=0时,粒子以初速度v0沿y轴正向入射,有
qv0B=mv02R0⑧
v0=kR0⑨
由⑥⑦⑧⑨式解得
vm=EB+(EB)2+v02
23.(2013·福建理综,23)(16分)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气制取氢气,既价廉又环保。
(1)工业上可用组成为K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料纯化制取的氢气。
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则R的原子结构示意图为　　　　。 
②常温下,不能与M单质发生反应的是　　　　(填序号)。 
a.CuSO4溶液
b.Fe2O3
c.浓硫酸
d.NaOH溶液
e.Na2CO3固体
(2)利用H2S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法
已知:H2S(g)H2(g)+12S2(g)
在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。以H2S起始浓度均为c mol·L-1测定H2S的转化率,结果见下图。图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。据图计算985 ℃时H2S按上述反应分解的平衡常数K=　　　;说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

②电化学法
该法制氢过程的示意图如下。反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式,其目的是 
; 
反应池中发生反应的化学方程式为 
。 
反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为　。 

答案:(1)①○+14   ◝2◞◝8◞◝4◞
②b、e
(2)①230.2c　温度升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间缩短(或其他合理答案)
②增大反应物接触面积,使反应更充分
H2S+2FeCl32FeCl2+S↓+2HCl
2Fe2++2H+2Fe3++H2↑
解析:(1)①在K2O·M2O3·2RO2·nH2O的无机材料中,M为+3价,R为+4价,元素M、R均位于元素周期表中第3周期,两种元素原子的质子数之和为27,则M为Al元素,R为Si元素,Si的原子结构示意图为○+14   ◝2◞◝8◞◝4◞;②常温下,Al金属的活动性比Cu的强,Al与CuSO4溶液发生置换反应;Al遇浓硫酸发生钝化;Al与NaOH溶液发生氧化还原反应;高温下Al与Fe2O3发生铝热反应,但常温下不反应;常温下,Al的金属活动性不如Na,不与Na2CO3反应;(2)①985 ℃时,H2S的浓度均为0.6c mol·L-1,H2的浓度均为0.4c mol·L-1,S2的浓度均为0.2c mol·L-1,则H2S按上述反应分解的平衡常数K=230.2c;b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率,温度的升高,反应速率加快,达到平衡所需的时间将缩短;②气、液逆流,增大反应物H2S和FeCl3的接触面积,使反应更充分;H2S具有还原性,FeCl3具有氧化性,根据示意图,反应池中发生反应生成S沉淀,则化学方程式为H2S+2FeCl32FeCl2+S↓+2HCl;反应后的FeCl2、HCl溶液进入电解池,经电解,生成Fe3+和H2,电解总反应的离子方程式为2Fe2++2H+2Fe3++H2↑。
24.(2013·福建理综,24)(14分)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
①用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的　　　　(填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的Na2CO3和NaOH,充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-,其原因是　　　　[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10、Ksp(BaCO3)=5.1×10-9]。 
②该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有　　　　(填化学式),发生器中生成ClO2的化学方程式为　。 

(2)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:
　(D)+24NaClO3+12H2SO4　ClO2↑+　CO2↑+18H2O+　　　 
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl-。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的　　　　倍。 
答案:(1)①BaCl2　BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大,当溶液中存在大量CO32-时,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s)(或其他合理答案)
②H2、Cl2
2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
(2)1C6H12O6+24NaClO3+12H2SO424ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4
(3)2.5
解析:(1)①加入Na2CO3和NaOH分别除去Ca2+、Mg2+,要除去SO42-,则应加入BaCl2;难溶电解质BaSO4和BaCO3的沉淀可相互转化,当溶液中存在大量CO32-时,根据沉淀溶解平衡,BaSO4(s)会部分转化为BaCO3(s),使滤液中仍含有一定量的SO42-;②根据工艺原理示意图,电解食盐水,可得到H2和Cl2,利用H2和Cl2可生成合成塔中的HCl;根据题目文字“氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2”及示意图的箭头指向,则发生器中生成ClO2的化学方程式为2NaClO3 +4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O;(2)纤维素水解得到的最终产物D为葡萄糖,根据元素守恒,产物还有Na2SO4,依据氧化还原反应电子守恒进行配平,反应的化学方程式为C6H12O6+ 24NaClO3+12H2SO424ClO2↑+6CO2↑+18H2O+12Na2SO4;(3)ClO2中的Cl元素是+4价,被还原为Cl-,要得到5个e-,Cl2中Cl元素是0价,被还原为Cl-,要得到2个e-,处理含CN-相同量的电镀废水,反应过程中转移的电子数相同,Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍。
25.(2013·福建理综,25)(15分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是　。 
查阅资料得知:2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明　　　　。 
②称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是　　　　;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先　　　,然后固定在管中固体部位下加热。 
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0 g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想　　　　是正确的。 
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:　　　　(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是　　　　。 
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。
答案:(1)不符合氧化还原反应原理(或其他合理答案)
(2)①装置气密性良好
②避免对产物O2的检验产生干扰(或其他合理答案)　移动酒精灯预热硬质玻璃管
(3)①乙
②2Na2SO3+O22Na2SO4
O2在通过装置B时已参与反应(或其他合理答案)
解析:(1)丁猜想的产物中,仅N元素化合价下降,没有元素的化合价升高,不符合电子得失守恒;(2)①微热硬质玻璃管(A),玻璃管(A)中气体受热膨胀,观察到E中有气泡连续放出,表明装置气密性良好;②甲、乙、丙猜想中均有O2,需驱尽装置内的空气,避免产生干扰;为了使硬质玻璃管受热均匀,左右移动酒精灯进行预热;(3)①本小题其实无需根据实验现象和剩余固体的质量来分析,因为反应前Mg(NO3)2中Mg与N的物质的量的比值为1∶2,若是甲猜想,反应后的产物分析,则Mg与N的物质的量的比值小于1∶2,甲猜想不成立;若是丙猜想,反应后的产物分析,则Mg与N的物质的量的比值为3∶2,大于1∶2,丙猜想不成立;因此可初步确认猜想乙是正确的;②若有O2,Na2SO3 将被O2氧化成Na2SO4,溶液由碱性变为中性,溶液颜色会退去,发生的化学方程式为2Na2SO3 +O22Na2SO4;根据查阅的资料,O2在通过装置B时,O2把NaNO2氧化成NaNO3。
26.(2013·福建理综,26)(12分)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。

请回答:
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是　　　　,分析图中A、B、C三点,可知　　　　点在单位时间内与氧结合的[H]最多。 
(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有　　　作用,其中　　　 mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。 
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和　　　　减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明 
　。 
答案:(1)线粒体基质　A
(2)减缓　30
(3)ATP　不能,因为无氧呼吸可能会产生CO2
解析:(1)细胞有氧呼吸产生CO2是在有氧呼吸的第二阶段,场所在线粒体基质中,A、B、C三点中A点有氧呼吸速率最高,所以A点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)比较四条曲线,不同浓度的KNO3对淹水甜樱桃的有氧呼吸速率降低有减缓作用,30 mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)植物的叶绿素含量减少,影响光合作用的光反应,产生的[H]和ATP量减少;长期淹水使细胞处于缺O2状态,细胞会进行无氧呼吸,实验中不能用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标,因为植物无氧呼吸可能会产生CO2。
27.(2013·福建理综,27)(16分)为探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响,将大鼠分为四组,其中一组饮水,其余三组饮醋酸铅溶液,60天后进行检测。
检测a:用下图水迷宫(池水黑色,大鼠无法看到平台)进行实验,大鼠从入水点入水,训练其寻找水面下隐蔽平台,重复训练4天后撤去平台,测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间;
检测b:测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性。AChE活性检测原理:AChE可将乙酰胆碱(ACh)水解为胆碱和乙酸,胆碱与显色剂显色,根据颜色深浅计算酶活性。

组别
醋酸铅溶液
浓度/g·L-1
脑组织铅
含量/g·gprot-1
AChE活性
/U·mgprot-1
到达原平台
水域时间/s
①
0
0.18
1.56
22.7
②
0.05
0.29
1.37
23.1
③
1
0.57
1.08
26.9
④
2
1.05
0.76
36.4

请回答:
(1)表中用于评价大鼠学习记忆能力的指标是　　　,通过该指标可知　　　　组大鼠学习记忆能力最弱。 
(2)ACh是与学习记忆有关的神经递质,该递质由突触前膜释放进入　　　　,与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜　　　　变化。ACh发挥效应后在　　　　酶的催化下水解,本实验是通过检测单位时间内