安徽省2023届“皖南八校”高三第一次联考(HD)化学试题答案

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13.如图所示，质量和电荷量均相同的两个带孔小球A、B分别套在光滑绝缘的轻杆MN、MNP上，两轻杆连接在一起，NP水平且与MN处于同一竖直面内，∠MNP为钝角。B小球受一沿轻杆方向的水平推力F,的作用，A、B均处于静止状态，此时A、B两球间的距离为L1。现缓慢推动B球，A球也缓慢地移动，当B球到达C点时，水平推力大小为F2,A、B两球间的距离为L2,则A.F F2C.L L2【答案】BC【解析】对A受力分析如图甲所示，A受到重力mg、支持力FNA和库仑力F年，根据平衡条件可知，重力mg和库仑力F年的合力FA与支持力FA等大反向，可以把重力mg、支持力FNA和库仑力F之间的关系转变为mg、FA、F库之间的矢量三角形关系，如图甲所示。ANAmgmg甲乙当B球向C移动的过程中，库仑力的方向在改变，即图甲中α角变小，由失量三角形可知，库仑力在变小。根据库仑定律F=可知L变大，即A、B之间的距离变大，C正确，D错误。对B球受力分新如图乙所示，B受到重力mg、支持力FNB、库仑力F,和推力F,根据平衡条件可知，F=F年cOsB,当B球向C移动的过程中，B在变大，则c0sB变小，库仑力又在减小，故推力F变小，即F,>F2,A错误，B正确。

21.(14分)某小组同学在实验室设计实验验证物质的性质及其相互转化。I.设计如图所示的实验装置（夹持装置已略去），进行SO2性质的研究。气体ABD酸性石蕊溶液KMnO,溶液(1)当通入SO2时，A中紫色石蕊溶液变红，用化学用语解释其原因：(2)补充完整反应的离子方程式：S02+MnO,+S07+Mn2++Ⅱ.设计如图所示的实验装置（夹持装置略去）模拟工业生产制备少量硝酸。NH,催化剂BNaOH溶液(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上，由此可知该反应是(填“吸热”或“放热”)反应，反应的化学方程式是(4)B中试剂为,NaOH溶液的作用是(5)控制氨和氧气的比例是制备硝酸的关键。①当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。红棕色气体的化学式是白烟的化学式是②欲使氨尽可能完全转化为硝酸，理论上n(NH3)：n(O2)的最佳比例为【答案】I.(1)SO2与水反应生成H2SO3,H2SO3一H+十HSO3,H2SO3能电离出H+,溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红(2分)(2)522H20524H+(2分)Ⅱ.(3)放热(1分)4NH,+50:高温催化剂4NO+6H2O(2分)(4)水(2分)吸收尾气(1分)(5)①NO2(1分)NH4NO3(1分)②1：2(2分)【解析】I.(1)SO2是酸性氧化物，能与H2O反应生成亚硫酸，使溶液显酸性，故能使紫色石蕊溶液变红。(2)SO2被氧化成SO?,1 mol SO2反应转移2mole;KMnO4被还原成Mn+,1 mol MnO:反应转移5mole,根据得失电子守恒，可以得离子方程式：5SO2+2MnO4+2H20一5SO?-+2Mn2++4H+。Ⅱ.氨发生催化氧化反应生成NO,NO被氧气氧化为NO2,NO2与水反应生成硝酸和NO。(3)反应过程中催化剂始终保持红热，且温度可达到700℃以上，说明该反应是放热反应。该反应是氨的催化氧化反应，生成物是NO和水，反应的化学方程式是4NH3+5O2催化剂4NO+6H2O。高温(4)氨的催化氧化反应生成的NO被氧气氧化为NO2,NO2被水吸收生成硝酸，所以B装置中的试剂为水；反应过程中会生成NO,NO2也不一定被吸收完全，为防止污染环境，需要用NaOH溶液吸收。(5)①若反应物比例不合适时，生成的NO被过量的氧气氧化为红棕色的NO2,NO2与生成的水反应生成硝酸，硝酸与氨反应生成NHNO3,可以看到有白烟产生。②欲使氨尽可能完全转化为硝酸，根据得失电子守恒，NH3中的一3价氨转化为HNO3中的十5价氮，1molNH3失去8mol电子，O2中氧元素的化合价从0降低到一2,1molO2得到4mol电子，所以理论上n(NH3):n(02)的最佳比例为1：2。