物理·每日精彩一題

【精彩好題】

焚燒秸稈不僅造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，還造成大量的能源浪費(fèi)。研究表明，秸稈的熱值為0.75×10⁷J/kg，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)煤的四分之一。

（1）我國第一家秸稈發(fā)電廠，已于2007年1月1日開始正式發(fā)電，從此，中國電網(wǎng)里出現(xiàn)了由農(nóng)民“種”出來的電流。據(jù)了解，我國每年僅農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量就有6億噸（合6×10¹¹kg）。如果這些秸稈完全燃燒放出的熱量全部轉(zhuǎn)化為電能，則每年可發(fā)電多少千瓦時(shí)？

（2）某學(xué)校食堂鍋爐盛水1.5t，如果通過燃燒秸稈的方式將這些水從20℃加熱到100℃，共需要多少秸稈？（設(shè)秸稈完全燃燒，且放出的熱量有42%被水吸收）

[精彩解析]

（1）知道農(nóng)作物秸稈的質(zhì)量和秸稈的熱值，可利用公式Q=mq計(jì)算秸稈完全燃燒放出的熱量，而熱量全部轉(zhuǎn)化為電能，從而可以計(jì)算出獲得的電能。

（2）已知水的質(zhì)量、比熱容和溫度的變化，首先利用公式Q_吸=Cm△t計(jì)算水吸收的熱量，已知秸稈完全燃燒放出的熱量有42%被水吸收，再利用公式Q_放=

計(jì)算燃料燃燒放出的熱量，已知秸稈的熱值，最后利用公式m= 計(jì)算秸稈的質(zhì)量。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】

（1）∵m=6×10¹¹kg，q=0.75×10⁷J/kg，

∴秸稈完全燃燒放出的熱量為：Q=mq=6×10¹¹kg×0.75×10⁷J/kg=4.5×10¹⁸J，又∵放出的熱量全部轉(zhuǎn)化為電能，

（2）∵c=4.2×10³J/（kg·℃），m=1.5t=1.5×10³kg，△t=t-t₀=100℃-20℃=80℃，

∴Q_吸=cm△t=4.2×103J/（kg·℃）×1.5×10³kg×80℃=5.04×10⁸J，

又∵η_熱=42%，

所以秸稈的質(zhì)量為：

【選題思路】

本題考查了利用公式Q=mq計(jì)算熱量，以及利用其公式變形計(jì)算質(zhì)量，并利用公式Q_吸=cm△t計(jì)算熱量，同時(shí)還考查燃料的利用率的問題，在計(jì)算過程中要特別注意單位的換算。

化學(xué)·每日精彩一題

【精彩好題】

同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室用混合兩種固體藥品的辦法自制“鉀，氮復(fù)合肥料”，使用到的藥品有KCl，K₂SO₄，NH₄HCO₃，NH₄Cl。同學(xué)們制得了成分不同的“鉀，氮復(fù)合肥料”，從中抽取一份作為樣品探究其成分，請回答有關(guān)問題：

限選試劑：稀HCl，稀H₂SO₄，BaCl₂溶液，AgNO₃溶液，蒸餾水

（1）提出合理假設(shè)．所抽樣品的成分有4種可能：

假設(shè)1：KCl和NH₄HCO₃；

假設(shè)2：KCl和NH₄Cl；

假設(shè)3：K₂SO₄和NH₄HCO₃；

假設(shè)4： 。

（2）形成設(shè)計(jì)思路。

①甲同學(xué)先提出先用AgNO₃溶液確定是否含有KCl，你是否同意并說出理由： 。

②乙同學(xué)提出先確定是否含有NH₄HCO₃，則可以選擇的試劑是 。

（3）完成實(shí)驗(yàn)方案。請?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)操作，與表中結(jié)論相符的預(yù)期現(xiàn)象。

【精彩解析】

（1）所抽樣品的成分有4種可能是KCl和 NH₄HCO₃，也可能是KCl和NH₄Cl，也可能是K₂SO₄和 NH₄HCO₃，也可能是K₂SO₄和NH₄Cl。

（2）①不能先用AgNO₃溶液確定是否含有KCl，這是因?yàn)槁然@（NH₄Cl）和硝酸銀溶液反應(yīng)也能夠生成白色沉淀氯化銀。

②如果要先確定是否含有NH₄HCO₃，則可以選擇的試劑是稀鹽酸或稀硫酸，因?yàn)樘妓釟滗@能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銨、水和二氧化碳，能和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銨、水和二氧化碳。會觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即有氣泡冒出。

（3）欲證明猜想2正確，只需證明樣品中不含碳酸氫銨和硫酸鉀即可。

實(shí)驗(yàn)操作1：取少量固體于試管中，滴加適量的稀鹽酸或稀硫酸，不產(chǎn)生氣泡，說明固體中不含有碳酸氫銨；

實(shí)驗(yàn)操作2：另取少量固體于試管中，加足量的水溶解，滴加適量的氯化鋇溶液，不產(chǎn)生沉淀，說明固體中不含有硫酸鉀； 綜上所述則可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：假設(shè)2成立。

【標(biāo)準(zhǔn)答案】

（1）K₂SO₄和NH₄Cl

（2）①不同意，因?yàn)槁然@和硝酸銀反應(yīng)也能夠生成白色沉淀氯化銀 ②稀鹽酸或稀硫酸

（3）

【選題思路】

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)打好基礎(chǔ)。

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