考點 19硫酸及其鹽
1．復習重點
1．硫酸的性質及重要用途；濃硫酸的特性：強氧化性、吸水性、脫水性
1．重要硫酸鹽的性質及SO
的檢驗；
2．難點聚焦
1.利用硫酸的強酸性制備多種物質：
（1）制氣體：
制氫氣Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑;
制H2S：FeS+H2SO4 H2S↑+FeSO4
(2)制較弱的酸：
制H3PO4；Ca3(PO4)2+3H2SO4(濃) 
2H3PO4+2CaSO4
制CH3COOH：2CH3COONa+H2SO4 2CH3COOH+Na2SO4
(3)制化肥：
Ca3(PO4)2+2H2SO4(濃) Ca(H2PO4)2+2CaSO4
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(4)制硫酸鹽：制膽礬：CuO+H2SO4+4H2O CaSO4?5H2O(晶體)
制綠礬：Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑
2.利用H2SO4高沸點性制取易揮發性酸。
（1）制HF：CaF2+H2SO4(濃) 2HF↑+CaSO4(鉛皿中)
（2）制HCl：NaCl（固）+H2SO4（濃）
NaHSO4+HCl↑
NaHSO4+NaCl Na2SO4+HCl↑
（3）制HNO3：NaNO3+H2SO4（濃）
HNO3↑+NaHSO4
3.利用硫酸的穩定性制不穩定性酸。
Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑
4.利用濃H2SO4的強氧化性制取SO2
Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O
5.利用濃H2SO4的脫水性：
（1）制C2H4：CH3CH2OH
CH2 CH2↑+H2O
（2）制CO：HCOOH
CO↑+H2O
6.利用濃H2SO4的吸水性做干燥劑。
干燥：O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2
不干燥：堿性：NH3 還原性：H2S、HI、HBr
7.用H2SO4作催化劑：
（1）乙烯水化：CH2―CH2+H2O
CH3CH2OH
2. 濃硫酸
（1）物理性質：
無色油狀液體，常見的濃硫酸質量分數為98.3%，沸點為338℃，高沸點難揮發性。
思考：濃硫酸的稀釋方法。
（2）化學性質：
① 吸水性（干燥劑）
三種形式：
<1> 與水任意比例混溶，溶于水劇烈放熱。
<2> 吸收氣體中水蒸氣（作為干燥劑，不能干燥硫化氫、溴化氫、碘化氫、氨氣）
<3> 與結晶水合物反應。
實驗：濃硫酸與膽礬反應，由膽礬藍色變為白色說明濃硫酸有吸水性。
② 脫水性（炭化）
實驗6―3：潮濕的紙屑、棉花、木屑中分別滴入幾滴濃硫酸。
現象：三種物質都發生了變化，生成了黑色的炭。
實驗6―4：在200mL燒杯中放入20g蔗糖，加入幾滴水，攪拌均勻。然后再加入15mL溶質的質量分數為98%的濃硫酸，迅速攪拌。觀察實驗現象。
現象：蔗糖逐漸變黑，體積膨脹，形成疏松多孔的海綿狀的炭。
說明：
<1> 脫水性是濃硫酸的性質，而非稀硫酸的性質，即濃硫酸有脫水性。
<2> 脫水性是濃硫酸的化學特性，物質被濃硫酸脫水的過程是化學變化的過程。反應時，濃硫酸按水分子中氫、氧原子數的比為
奪取有機物中的氫原子和氧原子。
<3> 可被濃硫酸脫水的物質一般為含氫、氧元素的有機物，其中蔗糖、木屑、紙屑和棉花等物質被子脫水后生成了黑色的炭（炭化）。
③ 強氧化性
實驗6―5：濃硫酸與銅反應，請同學注意反應現象，分析反應產物存在的依據。
（濃）
強調：硫酸所起的作用（氧化劑與酸的作用）。
敘述：濃硫酸也與木炭反應，
分析上述反應中元素化合價的變化情況，指出氧化劑和還原劑。
思考：請設計實驗證明濃硫酸與炭反應的三種產物，畫出實驗裝置圖。
介紹：鈍化現象及有關應用（分別舉Al、Fe，說明原因）。
拓展：濃硫酸還可與某些還原性化合物反應。
請利用氧化還原反應規律寫出下列反應的化學方程式：
= 
小結：
<1> 濃硫酸有強氧化性，包括還原性很弱的銀在內的很多物質，都能在一定條件下被濃硫酸氧化。硫酸之所以能有如此強的氧化性，一個原因是在高濃度下硫酸以分子的形式存在，另一個原因是硫酸中含有非金屬性較強且又呈最高價態（+6）的硫元素。
<2> 濃硫酸在作氧化劑時，主要是+6價硫的原子得電子，被還原為含低價硫元素的物質，一般不會有+1價氫被還原，即一般不會生成氫氣。
<3> 濃硫酸在作氧化劑時，硫元素被還原的程度是一個較復雜的問題，中學化學中常見的還原產物為
。
請同學們根據硫酸的性質，歸納出硫酸的主要用途。
（3）硫酸的用途
思考：
和可溶性硫酸鹽在溶液中都能電離出
，如何檢驗呢？
（二）檢驗
實驗6―6：請同學們觀察實驗現象，并填表：
加入
溶液
加入鹽酸
稀硫酸
現象
化學方程式
溶液
現象
化學方程式
溶液
現象
化學方程式
原理：和硫酸鹽溶于水時都會產生，可以利用
的不溶性來檢驗的存在。使用試劑是：可溶性鋇鹽和酸（鹽酸或稀硝酸）。
常用方法：
① 
現象（產生白色沉淀）
現象（沉淀不消失）
結論：可能含有、
、
。
② 
現象（產生白色沉淀）
現象（沉淀不消失）
結論：可能含、
。
③ 現象（產生白色沉淀）現象（沉淀不消失）
結論：可能含、。
④ 現象（產生白色沉淀）現象（沉淀不消失）
結論：可能含、、、。
討論：根據上述實驗現象，歸納的檢驗方法。
小結：在中學化學里常常先用鹽酸把溶液酸化，以排除
、、等可能造成的干擾，再加入溶液，根據是否有白色沉淀出現來闡明原溶液中是否有存在。
上述實驗中，待測試劑是客觀的，并且是給定范圍的，所以根據教材中的實驗能得出正確的結論。如果待測液是未知的，就要考慮其它離子的干擾，就要對所加試劑和加入試劑的順序進行恰當選擇，否則會得出錯誤結論。
思考：對于“黑面包”實驗做如下討論。
實驗
現象
原因
問題
結論
黑
面
包
實
驗
蔗糖變黑。放出大量的熱。
體積膨脹，生成黑色疏松多孔固體。
有刺激性氣味氣生成。
有碳生成。
濃硫酸吸水放熱。
有二氧化硫等氣體生成
① 為什么在實驗開始前要加少量水？
② 不加水行不行？
③ 怎么知道生成的黑色物質是什么？
④ 此實驗污染嚴重，如何對它進行改進？
⑤ 怎么知道生成的氣體是什么？
⑥ 不加酸能不能得到碳？如果可以，用什么方法？
⑦ 還可以如何改進？為什么？
⑧ 除了蔗糖以外，別的物質能不能進行類似實驗？
產物分別是：
碳、二氧化硫、二氧化碳。
體現的性質：
吸水性、脫水性、強氧化性。
自學：硫酸鈣、硫酸鋇等硫酸鹽。
（三）硫酸鹽
1. 酸式鹽
、
的水溶液顯酸性，因為：
，所以，有強酸作用。
2. 正鹽（見表6―2）
表6―2
硫酸鹽
結晶水合物的俗名
主要用途
生石膏
熟石膏
制粉筆、模型、塑像等
芒硝
制玻璃、造紙工業
皓礬
收斂劑、防腐劑、顏料
――重晶石
醫療上用作“鋇餐”
綠礬
補血劑、制藍黑墨水
藍礬、膽礬
制農藥、鍍銅液
明礬
凈水劑
閱讀材料：
（1）二氧化硫對人體有什么危害？
二氧化硫是大氣中主要污染物之一，是衡量大氣是否遭到污染的重要標志。在我國的一些城鎮，大氣中二氧化硫的危害較為普遍而又嚴重。
二氧化硫進入呼吸道后，因其易溶于水，故大部分被阻滯在上呼吸道，在濕潤的粘膜上生成具有腐蝕性的亞硫酸、硫酸和硫酸鹽，使刺激作用增強。上呼吸道的平滑肌因有末梢神經感受器，遇刺激就會產生窄縮反應，使氣管和支氣管的管腔縮小，氣道阻力增加。上呼吸道對二氧化硫的這種阻留作用，在一定程度上可減輕二氧化硫對肺部的刺激。但進入血液的二氧化硫仍可通過血液循環抵達肺部產生刺激作用。
二氧化硫可被吸收進入血液，對全身產生毒副作用，它能破壞酶的活力，從而明顯地影響碳水化合物及蛋白質的代謝，對肝臟有一定的損害。動物試驗證明，二氧化硫慢性中毒后，機體的免疫受到明顯抑制。
二氧化硫濃度為10―15 ppm時，呼吸道纖毛運動和粘膜的分泌功能均能受到抑制。濃度達20ppm時，引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入濃度為100ppm 8小時，支氣管和肺部出現明顯的刺激癥狀，使肺組織受損。濃度達400ppm時可使人產生呼吸困難。二氧化硫與飄塵一起被吸入，飄塵氣溶膠微�？砂讯趸驇У椒尾渴苟拘栽黾�3―4倍。若飄塵表面吸附金屬微粒，在其催化作用下，使二氧化硫氧化為硫酸霧，其刺激作用比二氧化硫增強約1倍。長期生活在大氣污染的環境中，由于二氧化硫和飄塵的聯合作用，可促使肺泡纖維增生。如果增生范圍波及廣泛，形成纖維性病變，發展下去可使纖維斷裂形成肺氣腫。二氧化硫可以加強致癌物苯并（a）芘的致癌作用。據動物試驗，在二氧化硫和苯并（a）芘的聯合作用下，動物肺癌的發病率高于單個因子的發病率，在短期內即可誘發肺部扁平細胞癌。
（2）受酸雨危害的地區主要有哪些？
二十世紀的五、六十年代以前，酸雨只是在局部地區出現，如北歐地區受到歐洲中部工業區排出的酸性氣體的影響，出現了酸雨。之后，到六十年代末至八十年代初，酸雨的危害全面顯示，其范圍由北歐擴大至中歐，同時北美也出現了大面積的酸雨區。八十年代以來，在世界各地相繼出現了酸雨，如亞洲的日本、韓國、東南亞各國以及我國，南美的巴西、委內瑞拉，非洲的尼日利亞、象牙海岸等都受到了酸雨的危害。
酸雨最集中，面積最大的地區是歐洲、北美和我國。目前酸雨危害已擴大到中北歐、美國、加拿大，水體受酸雨的影響而酸化的問題也越來越嚴重，加拿大30多萬個湖泊，到二十世紀末，有近5萬個因湖水酸化湖中生物將完全滅絕。酸雨對森林的危害在許多國家已普遍存在，全歐洲1.1億公頃的森林，有5000公頃受酸雨危害而變得脆弱和枯萎。
我國出現酸雨的地區已由八十年代初期的西南局部地區擴展到長江以南的大部分地區，成為我國危害最大的大氣污染問題。目前，我國的酸雨主要分布在長江以南、青藏高原以東地區及四川盆地。華中地區酸雨污染最嚴重，其中心區域酸雨pH年均值低于4.0，酸雨頻率在80%以上；西南地區南充、宜賓、重慶和遵義等城市的酸雨區，僅次于華中地區，其中心區域的酸雨pH年均值低于5.0，酸雨頻率高于80%；華南沿海地區的酸雨主要分布在長江下游地區以及南至廈門的沿海地區，覆蓋蘇南、皖南、浙江大部及福建沿海地區；華南地區的酸雨主要分布于珠江三角洲及廣西的東部地區，中心區域酸雨頻率60―90%；北方地區也有一些城市降水年均pH值低于5.6，如青島、圖門、太原、石家莊等地。
小結酸雨的形成：
（1）
（主要途徑）
（2）
是一種無色固體，熔點
，沸點
，與
反應生成，同時放出大量的熱。工業上常用這兩個反應制造硫酸。
3．例題精講
[例1] 已知硫酸溶液的質量分數越大時，其溶液的密度越大，將質量分數為
%與
%的兩種硫酸溶液等體積混合后，溶液的質量分數（ ）
A. 大于
% B. 小于% C. 等于% D. 無法確定
精析：解法一：估算法。假設兩種硫酸溶液等質量混合，則混合后溶液里溶質的質量分數等于%。因為質量分數為%的溶液的密度大，所以等體積混合后其質量大于%的溶液質量，因而混合后溶液里溶質的質量分數大于%。
解法二：設質量分數為3x%的硫酸溶液密度為
，質量分數為x%的硫酸溶液的密度為
，兩者體積均勻
。則混合后溶液的質量分數為：
∵ 
∴ 
∴ 
即
∴ 
答案：A
[例2] 現有
、、
、和
五瓶無色溶液，不能根據聞氣味鑒別氣體，如何把它們一一鑒別出來？
精析：使沉淀溶解不能加入稀HNO3，因為HNO3能把BaSO3氧化成BaSO4而不溶；也不可用Ba（NO3）2和HCl組合，因為此混合溶液中有H+和NO3-，同樣有HNO3。
解法一：如圖
解法二：如圖
[例3]（1）寫出濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應的化學方程式，并標出電子轉移關系
。
（2）試用上圖所示各裝置設計一個實驗，驗證上述反應所產生的各種產物。這些裝置的連接順序（按產物氣體從左至右的流向）是（填裝置的編號）： → → →
。
（3）實驗室可觀察到裝置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是 ，B瓶溶液的作用是 ，C瓶溶液的作用是 。
（4）裝置②中所加的固體藥品是 ，可確證的產物是 ，確定裝置②在整套裝置中的位置的理由是 。
（5）裝置③中所盛溶液是 ，可驗證的產物是 。
精析：
上述反應中的生成物有三個：SO2、CO2、H2O，在檢驗這三種產物時要避免相互干擾，如檢驗CO2時一般用澄清石灰水，而SO2也會使澄清的石灰水變渾濁，所以在檢驗CO2之前必須先除去SO2；同時，在氣體通過水溶液后，水蒸氣會隨之帶出，所以必須在通過水溶液之前檢驗水的存在，由上分析裝置的連接順序是4→2→1→3。
答案：
（1）
（2）④ ② ① ③
（3）驗證的存在 充分吸收 驗證是否已被吸收完全
（4）無水硫酸銅 水 由于產物通過①③時會帶出水蒸氣，所以②必須放在①、③之前
（5）澄清的石灰水 
小結：品紅是鑒別的試劑，不與品紅作用。和在化學性質上有許多相似之處：都是酸性氧化物；都能溶于水得酸；都與
反應生成沉淀，通入過量的或時，生成的
、
沉淀溶解，變成
、
，溶液重新變澄清。中“C”為高價，中“S”為中間價，都可被還原為低價，因此，、有氧化性。
[例4] 60mL
的溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應后被還原的硫酸的物質的量為（ ）
C. 在0.54～1.08mol之間 D. 小于0.54mol
精析：
硫酸中含純1.08mol若完全與Cu反應，被還原的
為
，但濃硫酸與Cu反應到一定濃度時，變為稀硫酸，稀硫酸不與Cu反應，故實際上被還原的的物質的量小于0.54mol。
答案：D
錯解分析：誤選B項。原因是沒有考慮到隨反應的進行，的濃度會逐漸減小，稀不與Cu反應。
[例5] 設計一個只用溶液及試管鑒別和稀硫酸的實驗，簡要寫出鑒別過程。
解析：雖然
和均為白色不溶于水的固體，但前者可溶于酸，而后者不溶于酸。各取試樣少許，分別置于兩支試管A、B中，然后分別向其中加入足量溶液，都生成白色沉淀：
靜置兩支試管，將A試管中的上層清液注入B試管中，若B中沉淀溶解，并有刺激性氣味氣體逸出，則說明試管B中原來盛溶液，A試管中是稀。若試管B中無明顯現象，則證明試管B中原來盛稀硫酸，試管A中是溶液。
答案：略
[例6] 有一定質量的
與
的濃充分反應，完全溶解，同時生成標準狀況下的氣體A
。則氣體A中各組分的體積比為 。
精析：本題所考知識點為濃硫酸的氧化性，稀硫酸的酸性，氧化還原反應，氣體摩爾體積。
反應后溶液為1L，
，則
，故反應后溶液中剩余硫酸0.05mol。由于濃硫酸與反應過程中濃度變稀，故有
、兩種氣體產生。設、的物質的量分別為、
。
解得：
所以A氣體中
答案：
4．實戰演練
長 春 市
2009年高中畢業班第三次調研測試
理科綜合能力試題
本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分，試卷滿分300分。做題時間為150分鐘�？荚嚱Y束后，將試卷和答題卡一并交回。
注意事項：
1．答題前，考生必須將自己的姓名、準考證號碼填寫清楚，將條形碼準確粘貼在條形 碼區域內。
2．選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用O．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫， 字體工整、筆跡清楚。
3．請按照題號順序在各題目的答題區域內作答，超出答題區域書寫的答案無效；在草 稿紙、試題卷上答題無效。
4．保持卡面清潔，不要折疊、不要弄破，不準使用涂改液、刮紙刀。
第Ⅱ卷（選擇題）
（本題包括21小題，每小題6分，共126分）
以下數據可供解題時參考：
相對原子質量（原子量）：H：1 C：12 N：14 O：16 Al：27 C1：35.5 Cu：64
解無機推斷題的“一、二、三、四”
思維容量大、題型多變、能力要求高、推理嚴密，在歷年高考中頻頻出現，且體現出很好的區分度和選拔功能。
一.一個積累
無機推斷題是集元素化合物知識、基本概念和基本理論于一體，且綜合性強、考查知識面廣，既能檢查學生掌握元素化合物的知識量及熟練程度，又能考查學生的邏輯思維能力。如果突然地問這類題型有什么樣的解題方法和技巧，我估計很難說出個所以然來，這就像猜謎語一樣,在謎底出來之前怎么想都想不出來,一旦知道了謎底,才會想起來”哦”原來是這么回事。但是有一點非常重要，那就是：知識的掌握和素材的積累。知識的掌握是掌握什么? 素材的積累要積累什么?
掌握共性知識,積累特殊要點
及時歸納總結。 每個單元或章節結束后，通過反思融會同類知識，使普遍的知識規律化，零碎的知識系統化。例如：對無機化學，復習元素及其化合物這部分內容時，可以以“元素→單質→氧化物（氫化物）→存在”為線索；學習具體的單質、化合物時既可以以“結構→性質→用途→制法”為思路，又可以從該單質到各類化合物之間的橫向聯系進行復習，同時結合元素周期律，將元素化合物知識形成一個完整的知識網絡。對每一章節的重點內容要能夠在合上書本以后，像放電影一樣在頭腦中過一遍，才能將這一章的知識形成完整的印象。
化學的知識點十分繁雜,在高三要做的就是建立一個立體的知識樹,做到心中有樹，心中有書。
每次考試結束后要回頭看一看，停下來想一想，自己知識和技能是否得到了鞏固和深化，自己存在什么問題，以便在今后的復習中對癥下藥。
要從共性中找特殊 根據記憶規律，共性的東西很容易對大腦形成刺激以至于不容易遺忘，我們很容易忽略那些特殊的內容，而這些特殊的內容往往就是推斷題中喜歡涉及到的。如果記住了這些東西，他就會成為題目中最“顯眼”的地方，亦即解題的突破口――“題眼”，再根據題意逐步進行邏輯推理分析，進而找到答案。下面就化學里物質推斷題中常作“題眼”的知識點歸納如下，僅供參考。
特征結構：電子式類似于Na2O2型的有：CaC2，FeS2等等，像07（第26題），08年好像命題組的人對C2２-很感興趣。
特征顏色，狀態，氣味，硬度等
特征反應現象：根據現象就能夠得出相應的結論，例如電解時陽極產生的氣體一般是：Cl2、O2，陰極產生的氣體是：H2。
特殊反應條件：高溫條件，高溫高壓催化劑，催化劑、加熱，催化劑、加熱
特征轉化關系：
。
共性需要記憶，特殊也同樣需要記憶，我始終認為考試的過程就是一種在理解的同時默寫的過程，就是將自己的思維過程在紙面上真實地反映出來的過程，所以記憶就顯得非常重要。
湖南省岳陽市2009屆高三教學質量檢測（四）
理科綜合能力測試
本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分，共11頁。時量150分鐘，滿分300分。
以下數據可供解題時參考：
相對原子質量（原子量）：H：1 O：
高三sts專題突破及相關答案
氣體流體模型（氣柱模型）
1．（09宣武一模）一艘帆船在湖面上順風行駛，在風力的推動下做速度v1=
該帆船在勻速行駛的狀態下突然失去風的動力，帆船在
湖面上做勻減速直線運動,經過8秒鐘才能恰好靜止；
該帆船的帆面正對風的有效面積為S=
量M約為
行駛的過程中受到的阻力始終恒定不變，那么由此估算：
（1）在勻速行駛的狀態下，帆船受到的動力和阻力分別 為多大？
（2）空氣的密度約為多少？
2．（2008年北京高考）風能將成為21世紀大規模開發的一種可再生清潔能源。風力發電機是將風能（氣流的功能）轉化為電能的裝置，其主要部件包括風輪機、齒輪箱，發電機等。如圖所示。
（1）利用總電阻
的線路向外輸送風力發電機產生的電能。輸送功率
，輸電電壓
，求導線上損失的功率與輸送功率的比值;
（2）風輪機葉片旋轉所掃過的面積為風力發電機可接受風能的面積。設空氣密度為p，氣流速度為v，風輪機葉片長度為r。求單位時間內流向風輪機的最大風能功率Pm;
在風速和葉片數確定的情況下，要提高風輪機單位時間接受的風能，簡述可采取的措施。
（3）已知風力發電機的輸出電功率P與Pm成正比。某風力發電機的風速v1＝
3.（08朝陽一模）某課外小組設計了一種測定風速的裝置，其原理如圖所示，一個勁度系數k＝1300N／m，自然長度L0＝
（1）金屬桿單位長度的電阻；（2）此時作用在迎風板上的風力；
（3）假設風（運動的空氣）與迎風板作用后的速度變為零，空氣的密度為
能量發光面模型
4．（09年西城一模）節水噴灌系統已經在我國很多地區使用。某節水噴灌系統如圖所示，噴口距離地面的高度h =
（1）求這個噴灌系統所能噴灌的面積S；
（2）假設系統總是以最大噴水速度工作，求水泵的抽水效率η；
（3）假設系統總是以最大噴水速度工作，在某地區需要用蓄電池將太陽能電池產生的
電能存儲起來供該系統使用，根據以下數據求所需太陽能電池板的最小面積Sm。
太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，太陽輻射的總功率P0 = 4×1026W，
太陽到地球的距離R = 1.5×
蓄電池釋放電能的效率約為90%。
5．（07年西城二模）一輛總質量為M =6.0×
P總 = 3.9×1026W。太陽光穿過太空和地球周圍的大氣層到達地面的過程中有大約28%的能量損耗。太陽光垂直照射到地面上時，單位面積的輻射功率為P0 = 1.0×103W/m2。半徑為R的球面積公式為S = 4πR2。（取g =
）
（1）這輛太陽能汽車正常工作時，車上電動機將電能轉化為機械能的效率是多少；
（2）若這輛車在行駛過程中所受阻力是車重的0.05倍。求這輛車可能行駛的最大速度；
（3）根據題目所給出的數據，估算太陽到地球表面的距離。
磁流體的應用
24．（07年海淀一模）磁流體動力發電機的原理如圖17所示，一個水平放置的上下、前后封閉的橫截面為矩形的塑料管，其寬度為l，高度為h，管內充滿電阻率為ρ的某種導電流體（如水銀）。矩形塑料管的兩端接有渦輪機，由渦輪機提供動力使流體通過管道時具有恒定的水平向右的流速v0。管道的前、后兩個側面上各有長為d的相互平行且正對的銅板M和N。實際流體的運動非常復雜，為簡化起見作如下假設：①垂直流動方向橫截面上各處流體的速度相同；②流體不可壓縮；③流體流動過程中所受總的摩擦阻力與它的流速成正比，且比例系數為k。
（1）用電阻可忽略不計的導線將電阻為R的燈泡（不計燈泡電阻隨溫度的變化）接在銅板M、N的外側之間，由于此時磁場對流體有力的作用，使流體的穩定流速變為v（v<v0），求磁場對流體的作用力；
（2）現提高渦輪機提供的動力，使液體的流速增加到原來的值v0，求此時這臺磁流體發電機的發電效率及其供電的輸出效率。
20．長方體導電材料，建立如圖34所示的坐標系，和坐標軸的交點坐標分別為x0、y0、z0，導體的電阻率為ρ，導電材料中的自由電荷為電子，電量為e，單位體積中自由電荷的個數為n，若在垂直于x軸的前后表面加上恒定電壓U，形成沿x軸正方向的電流。則
（1）導體中電流的大��；
（2）導體中自由電荷定向移動的平均速率；
（3）若加上沿y軸正方向、磁感強度為B的勻強磁場，則垂直于z軸方向的上下兩個表面產生電勢差，這種現象叫霍爾效應。分析上下表面誰的電勢高，并求出電勢差的大小。
20．（1）
；（2）
；（3）
21．在原子反應堆中抽動液態金屬或在醫療器械中抽動血液等導電液體時，常使用電磁泵。某種電磁泵的結構如圖17所示，把裝有液態鈉的矩形截面導管（導管是環形的，圖中只畫出其中一部分）水平放置于勻強磁場中，磁場的磁感應強度為B，方向與導管垂直。讓電流I按如圖方向橫穿過液態鈉且電流方向與B垂直。設導管截面高為a，寬為b，導管有長為l的一部分置于磁場中。由于磁場對液態鈉的作用力使液態鈉獲得驅動力而不斷沿管子向前推進。整個系統是完全密封的。只有金屬鈉本身在其中流動，其余的部件都是固定不動的。
（1）在圖上標出液態鈉受磁場驅動力的方向。
（2）假定在液態鈉不流動的條件下，求導管橫截面上由磁場驅動力所形成的附加壓強p與上述各量的關系式。
（3）設液態鈉中每個自由電荷所帶電量為q，單位體積內參與導電的自由電荷數為n，求在橫穿液態鈉的電流I的電流方向上參與導電的自由電荷定向移動的平均速率v0。
21．（1）F的方向沿導管水平向里，且與B、I垂直
（2）
（3）
電動機原理應用
25.（20分）下圖是導軌式電磁炮實驗裝置示意圖。兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊（即實驗用彈丸）�；瑝K可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸。電源提供的強大電流從一根導軌流入，經過滑塊，再從另一導軌流回電源�；瑝K被導軌中的電流形成的磁場推動而發射。在發射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強磁場，方向垂直于紙面，其強度與電流的關系為B=kI，比例常量k=2.5×10－6T/A。已知兩導軌內側間距l=
（1）求發射過程中電源提供的電流強度。
（2）若電源輸出的能量有4%轉換為滑塊的動能，則發射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大？
（3）若此滑塊射出后隨即以速度v沿水平方向擊中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度為s'。設砂箱質量為M，滑塊質量為m，不計砂箱與水平面之間的摩擦。求滑塊對砂箱平均沖擊力的表達式。
24.(20分)磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用，圖1是在平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。
如圖2所示，通道尺寸a=
（1） 船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向；
（2）
船以vs=
船行駛時，通道中海水兩側的電壓按U '=U-U感計算，海水受到電磁力的80%可以轉換為船的動力。當船以vs=
與生活相關的習題
24.(07年宣武二模)電磁爐專用平底鍋的鍋底和鍋壁均由耐高溫絕緣材料制成,起加熱作用的是安裝在鍋底平面的一系列粗細均勻半徑不同的同心導體環（導體環的分布如圖所示），導體環所用材料每米的電阻值為R0 Ω，從中心向外第n個同心圓環的半徑為rn=nr0 (其中n=1,2,3,…，8,共有8個圓環，r0為已知量)，如圖所示。當電磁爐開啟后，能產生垂直于鍋底方向的變化磁場，該磁場在環狀導體上產生的感應電動勢規律為：e=S?2
sinωt（式中：e為瞬時感應電動勢，S為環狀導體所包圍的圓平面的面積，ω為已知常數）,那么，當電磁爐正常工作時，求：
（1）第n個導體環中感應電流的有效值表達式；
（2）前三條（靠近中心的三條）導體環釋放的總功率有多大？
（3）假設導體環產生的熱量全部以波長為λ的紅外線光子輻射出來，
那么第三條導體環上t秒鐘內射出的光子數是多少？
（光速c和普朗克常數h為已知量，t>> 2π/ω）
22．（09年石景山一模）課間休息時，同學們常用摸高比賽來消除疲憊，振奮精神。一質量為
（1）該男同學的起跳速率？
（2）在起跳過程中，該同學做功的平均功率？
（3）在起跳過程中，該同學蹬地的平均作用力？
【例8】在電視節目中，我們常能看到一種精彩的水上運動──滑水板運動，如圖所示，運動員在快艇的水平牽引力下，腳踏傾斜滑板在水上滑行，設滑板是光滑的，滑板的滑水面積為S，滑板與水平方向的夾角為θ（滑板前端抬起的角度），水的密度為ρ。
理論研究表明：水對滑板的作用力大小N=ρSv2sin2θ，式中的v為快艇的牽引速度。
（1） 若人的質量為m，求快艇的水平牽引速度v。
（2） 在上述條件下，快艇對運動員的牽引功率為多大？
[答案] (1)
(2)
重慶23.（16分）滑板運動是一項非常刺激的水上運動，研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力Fx垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）.某次運動中，在水平牽引力作用下,當滑板和水面的夾角θ=37°時（如下圖所示），滑板做勻速直線運動，相應的k=
，忽略空氣阻力）：
（1）水平牽引力的大��；
（2）滑板的速率；
（3）水平牽引力的功率.
【解析】（1）以滑板和運動員為研究對象，其受力如圖所示
由共點力平衡條件可得
①
②
由①、②聯立，得
F =810N
(2)
得
m/s
(3)水平牽引力的功率
P=Fv=4050 W
25．（04年海淀二模）如圖16甲所示為電視機中顯像管的原理示意圖，電子槍中的燈絲加熱陰極而逸出電子，這些電子再經加速電場加速后，從O點進入由磁偏轉線圈產生的偏轉磁場中，經過偏轉磁場后打到熒光屏MN上，使熒光屏發出熒光形成圖像，不計逸出電子的初速度和重力。已知電子的質量為m、電荷量為e，加速電場的電壓為U。偏轉線圈產生的磁場場分布在邊長為l的正方形abcd區域內，磁場方向垂直紙面，且磁感應強度隨時間的變化規律如圖16乙所示。在每個周期內磁感應強度都是從－B0均勻變化到B0。磁場區域的左邊界的中點與O點重合，ab邊與OO′平行，右邊 界bc與熒光屏之間的距離為s。由于磁場區域較小，且電子運動的速度很大，所以在每個電子通過磁場區域的過程中，可認為磁感應強度不變，即為勻強磁場，不計電子之間的相互作用。
|
⑴1.3×10
24. （05年宣武二模）
半個世紀以來，熱核聚變的研究一直圍繞著一個主題，那就是要實現可控的核聚變反應，造出一個人造太陽，一勞永逸地解決人類的能源危機。在受控核聚變裝置中，需要把核反應物質――氘（
）和氚（
）“加熱”到上億度而成為等離子體，而這些等離子體無法用通常意義上的“容器”盛裝，只能用強磁場來束縛它們。前不久，中國科學家率先建成了世界上第一個可控全超導核聚變實驗裝置，模擬太陽實現可控的核聚變。
）核、中子（
）的靜質量分別為m1、m2、m3、m4，那么在每一個核反應中釋放的能量為多少？（已知光速為C）
假設總質量為M的衛星，正在以速度V沿MP方向運動，已知現在的運動方向與預定方向MN成θ角，如圖2所示。為了使飛船回到預定的飛行方向MN，飛船啟用推進器進行調整。 
已知推進器B、C間的電壓大小為U，帶電離子進入B時的速度忽略不計，經加速后形成電流強度為I的離子束從C端口噴出，
圖1
mv2
v=
……………………………………(1分）
?t=nmv……………………………………………………(1分）
（為nm受到的平均沖力）………………………………(1分）
飛船方向調整前后，其速度合成矢量如圖所示(2分）：
………………………………(3分）
⑶試推證當R>>d時，質子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計（質子在電場中運動時，不考慮磁場的影響）。
、Ⅱ中，A
（1）飛纜系統在地磁場中運動，地磁場在纜索所在處的磁感應強度大小為B，方向垂直于紙面向外。設纜索中無電流，問纜索P、Q哪端電勢高？此問中可認為纜索各處的速度均近似等于vP，求P、Q兩端的電勢差；
(1)簡要敘述列車運行中獲得驅動力的原理；
的奇數倍，即
①
⑤
⑥
⑧
已知兩板間距d=
23.（03年全國高考）為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣的透明有機玻璃，它的上下底面是面積A=
【例26】有一種磁性加熱裝置，其關鍵部分由焊接在兩個等大的金屬圓環上的
根間距相等的平行金屬條組成，形成“鼠籠”狀，如圖所示。每根金屬條的長度為
,電阻為
，金屬環的直徑為
，電阻不計。圖中虛線所示的空間范圍內存在著磁感強度為
的勻強磁場，磁場的寬度恰好等于“鼠籠”金屬條的間距，當金屬環以角速度
繞過兩圓環的圓心的軸
旋轉時，始終有一根金屬條在垂直切割磁感線�！笆蠡\”的轉動由一臺電動機帶動，這套設備的效率為
，求電動機輸出的機械功率。
εm
②
⑤
。
⑤
NaHCO3+CaCl2=\=
29、NaHCO3 +H2O 
32、NaHCO3
== 
83、Na2SO3+
O2=
84、Na2SO3 (s) + H2SO4
(濃) =
是裂變方程
粒子散射實驗結果的分析發現了電子
B．在標準狀態下每個氧氣分子的體積為
D．在標準狀態下單位體積的氧氣所含分子個數為
17．如圖所示，A、B物體一起沿固定斜面向下勻速運動。A、B接觸面水平，下列說法正確的是
18．如圖所示，實線為水和空氣的分界面，一束紅光從水中的A點沿
方向（
點在分界面上，圖中未畫出）射向空氣，折射后通過空氣中的B點，圖中O點為A、B連線與界面的交點。下列說法正確的是
19．如圖所示，O、B、A為一粗糙絕緣水平面上的三點，一電荷量為-Q的點電荷同定在O點，現有一質量為m，電荷量為+q的小金屬塊（可視為質點），從A點以初速度為v0沿它們的連線向固定點電荷運動，到B點時速度最小，其大小為v。已知小金屬塊與水平面間的動摩擦因數為
、AB間距離為L、靜電力常量為k，則
20．如圖為一列簡諧橫波某時刻的波形圖，其中a、b兩質點的位移大小相等，則以下判斷錯誤的是
21． 如圖所示，接有燈泡L的平行金屬導軌水平放置在勻強磁場中，一導體桿與兩導軌良好接觸并做往復運動，其運動情況與彈簧振子做簡諧運動的情況相同。圖中O位置對應于彈簧振子的平衡位置，P、Q兩位置對應于彈簧振子的最大位移處。若兩導軌的電阻不計，則
請完成下列問題：
,
，最后停在軌道上的C點。已知物塊與軌道間的滑動摩擦因數為
24．（18分）如圖所示，平行導軌MN和PQ相距
，a、b相距足夠遠，b放在水平導軌上．a從斜軌上高
－0.10，當導線b的速率達到最大值時，導線a的加速度是多少？
、方向未知的勻強電場�，F有一質量為m、帶電量為-q的微粒（重力不計），自坐標原點O以初速度vo沿與x軸負方向成45°角垂直射入磁場，經過y軸上的P（0，-L）點射入電場區域，微粒進入電場后，在電場力的作用下又經P（0，-L）點返回磁場區域，在微粒第二次過P（0，-L）點的瞬間，x<0區域空間內的勻強磁場大小不變、方向突然變為垂直紙面向里，經一段時間后微粒再次離開磁場進入電場。求：
14．如圖所示，一物塊靜止在斜面上，現用一水平力F作用在物塊上，當力F的大小從零開始逐漸增大到某值的過程中，物塊始終保持靜止狀態，那么以下說法正確的是
A．氣體體積膨脹，對外做功，內能減小
時刻的波形圖，箭頭方向表示波的傳播方向，該列波的波速大小為
，波長
。
、
、
、
是介質中4個質量相等的振動質元。由此可知
A．在
時刻，
的裂變，現有4種說法：①
；③
，則釋放的能量約為201MeV。以上說法中正確的是
18．等離子體氣流由左方連續以速度v0射入P1和P2兩板間的勻強磁場中，ab直導線與P1、 P2相連接，線圈A與直導線cd連接。線圈A內有如圖乙所示的變化磁場，且磁場B的正方向規定為向左，如圖甲所示，則下列敘述正確的是
19．如圖是地球三個宇宙速度示意圖，當衛星繞地球作橢圓軌道運動到達遠地點時，到地心距離為r，速度為v，加速度為a，設地球質量為M，萬有引力恒量為G，則下列說法正確的是
B．
D．
20．如圖所示是邁克爾遜用轉動八面鏡法測光速的實驗示意圖，圖中S為發光點，T是望遠鏡，平面鏡O與凹面鏡B構成了反射系統。八面鏡距反射系統的距離為AB=L（L可長達幾
21．如圖，理想變壓器原副線圈匝數之比為n，原線圈接交變電壓U，副線圈接有一個交流電流表和一個電動機，電動機線圈電阻為R，當輸入端接通電源后，電流表示數為I，電動機帶動質量為m的物體以速度
勻速上升，下列關于電動機兩端電壓UM的結論正確的是
A．
B．
D．
電阻箱一只R'（阻值范圍0～999Ω）；
（2）小物體在小車上相對小車滑行的時間。
，接著沿直線BC（此處無軌道）運動到達C處進入半圓軌道，進入時無動能損失，且剛好到達D點，從D點飛出時磁場消失，不計空氣阻力，g=
（2）小球離開D點后的運動軌跡與直線AC的交點距C點的距離。
的物塊A（可看作質點），開始放在長木板B的左端，B的質量為m=
，長木板B可在水平面上無摩擦滑動。兩端各有一固定豎直擋板M、N，現A、B以相同速度v0=