2、(2010·许昌模拟)北京大学教授,著名的化学家和教育家徐光宪教授,是我国理论化学和稀土化学的奠基人之一,2008年获得“国家最高科学技术奖”,以表彰他在稀土理论方面作出的贡献.稀土铈(Ce)元素主要存在于独居石中,金属铈在空气中易氧化变暗,受热时燃烧,遇水很快反应并产生气体.已知:铈常见的化合价为+3和+4,且Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+.下列说法正确的是( )
A.用Pt作阴极,Fe作阳极,电解熔融CeO2,可在阳极获得铈
B.将少量的碘化亚铁溶液滴加到Ce(SO4)2溶液中,其离子方程式为:
Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+
C.金属铈着火,可采用普通的泡沫灭火器灭火
D.金属铈可浸于煤油中保存,储存在阴凉、通风的地方,要远离火种和热源
[解析]选D。A项,Fe作阳极,阳极Fe被氧化成Fe2+后又发生反应Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,不能得到铈;B项, I-还原性比Fe2+强,除Fe2+被氧化外,I-可被Ce4+氧化成I2 ;C项,铈可与水很快反应并产生气体,着火不可用普通的泡沫灭火器灭火;D项,铈在空气中易氧化,受热时燃烧,以与水反应,所以,应密封,放置阴凉处保存,并远离火源。
3.25mol/L×0.2L=0.65mol,即电解池阴极有0.75molH+得到了0.65mol电子,所以燃料电池的负极消耗C4H10 的体积为(0.65mol÷26)×22.4 mol/L=0.56L=560ml
[答案](1)2C4H10+13O2=8CO2+10H2O (2)O2+2CO2 +4e-→2CO32-
(3)CO2 负极反应产物
(4)①2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH- ②5Cl2+I2+6H2O=10HCl+2HIO3 ③560
1、(2010·郑州模拟)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。某燃料电池以熔融的K2CO3(其中不含O2-和HCO3-)为电解质,以丁烷为燃料,以空气为氧化剂,以具有催化作用和导电性能的稀土金属材料为电极。该燃料电池负极电极反应式为:2C4H10+26CO32--52e- → 34CO2+10H2O。试回答下列问题:
(1)该燃料电池的化学反应方程式为 ;
(2)正极电极反应式为 。
(3)为了使该燃料电池长时间稳定运行,电池的电解质组成应保持稳定。为此,必须在通入的空气中加入一种物质,加入的物质是 ,它来自 。
(4)某学生想用该燃料电池和右图所示装置来电解饱和食盐水
![]()
① 写出反应的离子方程式 。
② 将湿润的淀粉KI试纸放在该装置附近,发现试纸变蓝,待一段时间后又发现蓝色褪去,这是因为过量的Cl2将生成的I2氧化。若反应的Cl2和I2的物质的量之比为5:1,且生成两种酸。该反应的化学方程式为 。
③ 若电解后得到200mL 3.25mol/LNaOH溶液,则消耗C4H10 的体积在标准状况下为 mL。
[解析](1)燃料电池的化学反应方程式即有机物的燃烧方程式
(2)用总化学方程式减去负极电极反应式即得正极电极反应式
(3)因为负极消耗CO32-而生成CO2,所以要保持稳定,正极需要生成CO32-,所需CO2可以由负极反应
产物提供
(4)电解饱和食盐水即电解电解质和水,据此写出离子方程式;根据氧化还原反应中化合价升降总数相
等,可以配平Cl2和I2的反应;根据串联电路中各电极得失电子数相等,电解后得到NaOH
运用向量的坐标表示及其运算研究立体几何中的角、距离、证明垂直等问题时,关键是建立适当的坐标系,进而将向量坐标化,建立坐标系时,要充分利用图形的几何性质
掌握运用向量求角、距离的方法![]()
例1
如图,P是⊿ABC所在平面外一点,M,N分别是PA和AB的中点,试过点M,N做平行于AC的平面
,要求:
(1)画出平面
分别与平面ABC,平面PBC,平面PAC的交线;
(2)试对你的画法给出证明.
解:(1)过N点作NE//AC交BC于E,过M点作MF//AC交PC于F,连结EF,
则平面MNEF为平行于AC的平面
,
NE,EF,MF分别是平面
与平面ABC,平面PBC,平面PAC的交线.
(2)∵NE//AC,MF//AC,∴NE//MF.
∴直线NE与MF共面,NE,EF,MF分别是平面MNEF与平面ABC,平面PBC,平面PAC的交线.
∵NE//AC,NE
平面MNEF,
∴AC//平面MNEF.
∴平面MNEF为所求的平面
.
例2 在正方体ABCD-A1B1C1D1中,E、F分别为BB1、D1B1的中点,
求证:EF⊥平面B1AC![]()
分析一:用传统的几何法证明,利用三垂线定理,
需添加辅助线![]()
证明:设A1B1的中点G,连EG、FG、A1B,
则FG∥A1D1,EG∥A1B,∵A1D1⊥平面A1B,
∴FG⊥平面A1B,∵A1B⊥AB1,∴EG⊥AB1,
由三垂线的逆定理,得EF⊥AB1,同理EF⊥B1C,
又AB1∩B1C=B1,∴EF⊥平面B1AC![]()
分析二:选基底,利用向量的计算来证明![]()
证明:设
=a,
=b,
=c,则
![]()
=(-a+b+c)/2
=a+b
=(-a+b+c)/2•(a+b)=(b2-a2+c•a+c•b)/2
=(|b|2-|a|2+0+0)/2=0,
,即EF⊥AB1,同理EF⊥B1C,
又AB1∩B1C=B1,∴EF⊥平面B1AC![]()
分析三:建立空间直角坐标系,利用向量,且将向量的运算转化为实数(坐标)的运算,以达到证明的目的![]()
证明:设正方体的棱长为2,建立如图所示的直角坐标系,
则A(2,0,0),C(0,2,0),B1(2,2,2),E(2,2,1),F(1,1,2),
=(1,1,2)-(2,2,1)=(―1,―1,1),
=(2,2,2)-(2,0,0)=(0,2,2)
=(0,2,0)-(2,0,0)=(-2,2,0)
=(―1,―1,1)• (0,2,2)=0
=(―1,―1,1)• (-2,2,0)=0
∴EF⊥AB1,
EF⊥AC,又AB1∩B1C=B1,∴EF⊥平面B1AC![]()
例3 在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是一直角梯形,∠BAD=90°,AD∥BC,AB=BC=a,AD=2a,且PA⊥底面ABCD,PD与底面成30°(PD和其在底面上的射影所成的角)![]()
⑴若AE⊥PD,垂足为E,求证:BE⊥PD;
⑵求异面直线AE与CD所成角的大小![]()
解:以A为坐标原点,建立如图所示空间直角坐标系A-xyz,由题意知A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0),
D(0,2a,0)
证明⑴:∵PD在底面上的射影是DA,且PD与底面成30°,∴∠PDA=30°,![]()
∵AE⊥PD,![]()
![]()
,即BE⊥PD![]()
解⑵:由⑴知![]()
又
,
∴异面直线AE与CD所成角的大小为arccos![]()
例4 已知空间四边形OABC中,
,
.求证:
.
证明:
=![]()
=
-
.
∵
,
,
∴
,
,
,
.
∴
,
.
∴
=
,
=0.
∴![]()
⒈解立体几何问题的基本思路:化立体几何问题为平面几何问题.
⒉熟练掌握所学习的定义、定理,掌握空间直线与直线、直线与平面、平面与平面的相互位置关系的内在联系,灵活的进行互相转化是解立体几何证明题的基础.
⒊关于空间的角和距离的计算问题,要依据定义转化为平面概念,然后灵活运用勾股定理、正余弦定理和向量方法进行计算.要严格按照“一作、二证、三计算”,即先构造、再定性、后定量的程序进行.
⒋空间向量是解决立体几何问题的有力工具.要熟练掌握向量的各种运算的定义、几何意义,恰当的引入向量运算,化几何证明、逻辑推理为简单的代数运算,以降低解题难度.
㈠空间的直线与平面
⒈平面的基本性质
⑴三个公理及公理三的三个推论和它们的用途. ⑵斜二测画法.
⒉空间两条直线的位置关系:相交直线、平行直线、异面直线.
⑴公理四(平行线的传递性).等角定理.
⑵异面直线的判定:判定定理、反证法.
⑶异面直线所成的角:定义(求法)、范围.
⒊直线和平面平行于平面和平面平行
⑴直线与平面平行:直线和平面的位置关系、直线和平面平行的判定与性质.
⑵平行平面:两个平面的位置关系、两个平面平行的判定与性质.
⒋直线和平面垂直
⑴直线和平面垂直:定义、判定定理.
⑵三垂线定理及逆定理.
㈡空间向量
⒌空间向量及其运算
⑴空间向量及其加减与数乘运算(几何方法).
⑵共线向量定理与共面向量定理.
⑶空间向量基本定理.
⑷两个向量的数量积:定义、几何意义.
⒍空间向量的坐标运算
⑴空间直角坐标系:坐标向量、点的坐标、向量的坐标表示.
⑵向量的直角坐标运算.
⑶夹角和距离公式.
㈢夹角与距离
⒎直线和平面所成的角与二面角
⑴平面的斜线和平面所成的角:三面角余弦公式、最小角定理、斜线和平
面所成的角、直线和平面所成的角.
⑵二面角:①定义、范围、二面角的平面角、直二面角.
②互相垂直的平面及其判定定理、性质定理.
⒏距离
⑴点到平面的距离.
⑵直线到与它平行平面的距离.
⑶两个平行平面的距离:两个平行平面的公垂线、公垂线段.
⑷异面直线的距离:异面直线的公垂线及其性质、公垂线段.
㈣简单多面体与球
⒐棱柱与棱锥
⑴多面体.
⑵棱柱与它的性质:棱柱、直棱柱、正棱柱、棱柱的性质.
⑶平行六面体与长方体:平行六面体、直平行六面体、长方体、正四棱柱、
正方体;平行六面体的性质、长方体的性质.
⑷棱锥与它的性质:棱锥、正棱锥、棱锥的性质、正棱锥的性质.
⑸直棱柱和正棱锥的直观图的画法.
⒑多面体欧拉定理的发现
⑴简单多面体的欧拉公式.
⑵正多面体.
⒒球
⑴球和它的性质:球体、球面、球的大圆、小圆、球面距离.
⑵球的体积公式和表面积公式.
根据课文内容用适当的词填空,使短文完整。(一空一词)
Elias began school 1.________ six.The school 2.______ he studied for only two years was three kilometres 3.______.His family was 4.________ poor that he had to leave school.Then he got a 5.________ in a gold mine.This was a time 6.________ one had got to have a 7.________ to live in Johannesburg.He didn’t get 8.________ ,so he was afraid he would be out of work.Luckily 9.________ Elias,he met Nelson Mandela,10.________ told him 11.________ to get the correct papers.Later,Elias helped Nelson to 12.________ up some government buildings.It was dangerous,13.________ he was happy because he knew it was to 14.________ their dream of making black and white people 15.________.
答案:1.at 2.where 3.away 4.so 5.job 6.when 7.passbook 8.one 9.for 10.who 11.how 12.blow 13.but 14.achieve 15.equal
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7.They were well educated.
[连句成篇] Mr.Charles was put in prison in 1962 because he was accused of trying to blow up a middle school.As a matter of fact,he was sentenced to three years imprisonment for encouraging the black children in that school to fight for the equal rights with the white children.When he was in prison,he never lost heart. After he was set free,he set up a school for black children.Well educated,most students graduating from the school could do their work well and didn’t need to worry about their future.
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