北京市朝阳区2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题

试卷更新日期：2023-02-06 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列仪器中，不属于酸碱中和滴定中常用仪器的是
A．分液漏斗
B．酸式滴定管
C．碱式滴定管
D．锥形瓶

A、A B、B C、C D、D

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2. 下列基态原子的最外层电子排布式表示的元素，不一定属于主族元素的是

A、 $2 s^{2}$ B、 $3 s^{2} 3 p^{1}$ C、 $4 s^{2}$ D、 $4 s^{2} 4 p^{5}$

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3. 基元反应 $H I + H I \overset{}{\to} H_{2} + 2 I \cdot$ 的反应过程如下图。下列分析错误的是

A、该基元反应涉及 $H - I$ 键断裂和 $H - H$ 键形成 B、该基元反应属于吸热反应 C、使用催化剂，可以改变该反应 $Δ H$ D、增大 $c (H I)$ ，该反应单位体积内活化分子数增多

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4. 下列用于解释事实的方程式书写错误的是

A、向 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液中滴入酚酞溶液，溶液变红： $C O_{3}^{2 -} + 2 H_{2} O \overset{}{⇌} H_{2} C O_{3} + 2 O H^{-}$ B、在 $H C l$ 气流中加热 $M g C l_{2} \cdot 6 H_{2} O$ 得到无水 $M g C l_{2} ： M g C l_{2} \cdot 6 H_{2} O ≜ M g C l_{2} + 6 H_{2} O$ C、向亚硫酸溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变红： $H_{2} S O_{3} \overset{}{⇌} H^{+} + H S O_{3}^{-}$ 、 $H S O_{3}^{-} \overset{}{⇌} H^{+} + S O_{3}^{2 -}$ D、用KI溶液将 $A g C l$ 转化为 $A g I ： I^{-} (a q) + A g C l (s) \overset{}{⇌} A g I (s) + C l^{-} (a q)$

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5. 化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如下：
序号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
实验
现象
铁钉周边出现____色
锌片周边未见明显变化
铁钉周边出现蓝色
铜片周边略显红色
下列说法错误的是

A、实验Ⅰ中铁钉周边出现红色 B、实验I中负极的电极反应式： $F e - 2 e^{-} = F e^{2 +}$ C、实验Ⅱ中正极的电极反应式： $O_{2} + 2 H_{2} O + 4 e^{-} = 4 O H^{-}$ D、对比实验I、Ⅱ可知，生活中镀锌铁板比镀铜铁板在镀层破损后更耐腐蚀

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6. 生产钛的方法之一是将金红石( $T i O_{2}$ )转化为 $T i C l_{4}$ ，再进一步还原得到钛。 $T i O_{2}$ 转化为 $T i C l_{4}$ 有直接氯化法和碳氯化法，相关能量示意图如下所示。下列说法错误的是

A、将反应物固体粉碎可以加快直接氯化，碳氯化的反应速率 B、可推知 $2 C (s) + O_{2} (g) = 2 C O (g) Δ H = - 111.5 k J \cdot m o l^{- 1}$ C、判断直接氯化反应能否自发进行需要综合考虑体系的焓变和熵变 D、对于碳氯化反应，温度升高，平衡时 $T i C l_{4} (g)$ 的产率变小

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7. 下列所述的粒子(均为36号以前的元素)，按原子半径由大到小的顺序排列正确的是（）
①基态X原子的结构示意图为
②基态 $Y^{-}$ 的价电子排布式为 $3 s^{2} 3 p^{6}$
③基态 $Z^{2 -}$ 的轨道表示式为
④基态 $E^{+}$ 的最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数

A、②>③>① B、④>③>② C、③>②>④ D、④>②>③

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8. 室温下，用 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} H_{2} S O_{4}$ 溶液和蒸馏水进行如下表所示的5个实验，分别测量浑浊度随时间的变化。
编号
$N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液
$H_{2} S O_{4}$ 溶液
蒸馏水
浑浊度随时间变化的曲线
$V / m L$
$V / m L$
$V / m L$
①
1.5
3.5
10
②
2.5
3.5
9
③
3.5
3.5
x
④
3.5
2.5
9
⑤
3.5
1.5
10
下列说法错误的是

A、实验③中 $x = 8$ B、实验①②③或③④⑤均可说明其他条件相同时，增大反应物浓度可增大该反应速率 C、降低 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液浓度比降低 $H_{2} S O_{4}$ 溶液浓度对该反应化学反应速率影响程度更大 D、。将装有实验②的试剂的试管浸泡在热水中一段时间后再混合，其浑浊度曲线应为a

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9. 常温下，用0.10mol/LNaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10mol/L的CH₃COOH溶液和HCN溶液，所得滴定曲线如图。下列说法错误的是
已知： $C H_{3} C O O H K_{a} = 1.75 \times 1 0^{- 5}$ ； $H C N K_{a} = 6.2 \times 1 0^{- 10}$

A、曲线M为 $H C N$ 的滴定曲线 B、点①和点②所示溶液中： $c (C N^{-}) > c (C H_{3} C O O^{-})$ C、点③所示溶液中： $c (N a^{+}) = c (C H_{3} C O O^{-}) > c (H^{+}) = c (O H^{-})$ D、点④所示溶液中： $c (N a^{+}) > c (C N^{-}) > c (O H^{-}) > c (H^{+})$

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10. 下列实验不能得出相应实验结论的是

选项	A	B	C	D
实验	$\begin{array}{l} 2 N O_{2} (g) & ⇌ & N_{2} O_{4} (g) \\ (红棕色) & （无色） \end{array}$	$\begin{array}{l} C r_{2} O_{7}^{2 -} & + & H_{2} O & ⇌ & 2 C r O_{4}^{2 -} & + & 2 H^{+} \\ (橙色) & （黄色） \end{array}$
结论	该反应的 $Δ H < 0$	平衡正向移动	醋酸的 $K_{a}$ 大于碳酸的 $K_{a 1}$	相同温度下的溶液度： $M g {(O H)}_{2} > F e {(O H)}_{3}$

A、A B、B C、C D、D

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11. 一定温度下，在两个容积均为 $2 L$ 的恒容密闭容器中加入一定量的反应物，发生反应 $2 N O (g) + 2 C O (g) \overset{}{⇌} N_{2} (g) + 2 C O_{2} (g) Δ H < 0$ ，相关数据见下表。
容器编号
温度/℃
起始物质的量/ $m o l$
平衡物质的量/ $m o l$
$N O (g)$
$C O (g)$
$C O_{2} (g)$
Ⅰ
$t_{1}$
0.4
0.4
0.2
Ⅱ
$t_{2}$
0.4
0.4
0.24
下列说法错误的是

A、 $t_{1} > t_{2}$ B、Ⅰ中反应达到平衡时， $N O$ 的转化率为50% C、Ⅱ中反应平衡常数 $K > 5$ D、 $t_{1} ℃ 、 2 L$ 的容器中，若四种气体的物质的量均为 $0.4 m o l$ ，则 $v (正) > v (逆)$

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12. 新型 $L i - M g$ 双离子可充电电池是一种高效，低成本的储能电池，其装置示意图如下。当闭合K₂时，该电池的工作原理为 $x M g + x L i_{2} S O_{4} + 2 L i_{1 - x} F e P O_{4} = x M g S O_{4} + 2 L i F e P O_{4}$ 。下列关于该电池的说法正确的是

A、放电时，电子从N电极经导线流向M电极 B、放电时，正极的电极反应式： $L i_{1 - x} F e P O_{4} + x L i^{+} + x e^{-} = L i F e P O_{4}$ C、充电时，外加直流电源的正极与M电极相连 D、充电时，电路中每通过 $1 m o l e^{-}$ ，左室溶液增加 $2 m o l L i^{+}$

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13. 以石灰石矿(主要成分为 $C a C O_{3}$ ，含少量 $M g C O_{3} 、 F e_{2} O_{3} 、 S i O_{2}$ 等)为原料制备高纯轻质碳酸钙的一种工艺流程如下。
已知：固体B中含有 $S i O_{2} 、 F e_{2} O_{3} 、 M g O$ 及 $M g {(O H)}_{2}$
下列说法错误的是

A、过程Ⅱ中， $N H_{4} C l$ 溶液浸出 $C a^{2 +}$ 而非 $M g^{2 +}$ 是因为 $K_{s p} [C a {(O H)}_{2}] > K_{s p} [M g {(O H)}_{2}]$ B、过程Ⅲ中，反应的离子方程式为 $C a^{2 +} + 2 N H_{3} \cdot H_{2} O + C O_{2} = C a C O_{3} ↓ + H_{2} O + 2 N H_{4}^{+}$ C、过程Ⅱ和过程Ⅲ的操作均应在较高温度下进行 D、整个流程中，“变废为宝、循环利用”的物质是 $C O_{2} 、 N H_{4} C l$

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14. 室温下，向新制酸化的和未酸化的 $0.1 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $F e S O_{4}$ 溶液中通入氧气且搅拌时， $p H$ 变化曲线如图。
已知： $F e {(O H)}_{3}$ 的 $K_{s p} = 2.8 \times 1 0^{- 39}$ ； $F e {(O H)}_{2}$ 的 $K_{s p} = 4.9 \times 1 0^{- 17}$
$F e^{3 +}$ 开始沉淀时的 $p H \approx 1.5$ ； $F e^{2 +}$ 开始沉淀时的 $p H \approx 6.3$
下列说法错误的是

A、M点对应的溶液中 $F e^{2 +}$ 水解程度小于Р点对应的溶液中 $F e^{2 +}$ 水解程度 B、导致M点→N点 $p H$ 升高的反应为： $4 F e^{2 +} + O_{2} + 4 H^{+} = 4 F e^{3 +} + 2 H_{2} O$ C、导致Р点→Q点 $p H$ 降低的反应为： $4 F e^{2 +} + O_{2} + 10 H_{2} O = 4 F e {(O H)}_{3} + 8 H^{+}$ D、O点和Q点后 $p H$ 变化不大，推测两个反应体系中一定不再发生 $F e^{2 +}$ 的氧化反应

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二、综合题

15. $N O_{x}$ 是汽车尾气中的主要污染物，在汽车尾气系统中装配催化转化器，可有效降低 $N O_{x}$ 的排放。

(1)、当尾气中空气不足时， $N O_{x}$ (以 $N O$ 为主)在催化转化器中被 $C O$ 还原成 $N_{2}$ 排出。
①基态碳原子中，电子占据最高能级的电子云轮廓图的形状是。
②氧的基态原子的轨道表示式为。
③C、N、O电负性由大到小顺序为。

(2)、当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收 $N O_{x}$ 生成盐。其吸收能力顺序如下： $12 M g O <_{20} C a O <_{38} S r O <_{56} B a O$ 。已知：镁、钙、锶、钡的部分电离能数据如下表所示。
元素
$M g$
$C a$
$S r$
$B a$
$\frac{电离能}{(k J \cdot m o l^{- 1})}$
$I_{1}$
738
589.7
549
502.9
$I_{2}$
1451
1145
1064
965.2
$I_{3}$
7733
4910
a
3600
①推测 $S r$ 的第三电离能a的范围：。
② $M g O 、 C a O 、 S r O 、 B a O$ 对 $N O_{x}$ 的吸收能力增强，从原子结构角度解释原因： $M g 、 C a 、 S r 、 B a$ 为同主族元素，，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对 $N O_{x}$ 的吸收能力逐渐增强。

(3)、研究 $T i O_{2}$ 作为 $S C R$ 脱硝催化剂的性能时发现：在 $T i O_{2}$ 上适当掺杂不同的金属氧化物如 $V_{2} O_{5} 、 M n O_{x} 、 F e_{2} O_{3} 、 N i O 、 C u O$ 等有利于提高催化脱硝性能。
①基态V原子的核外电子排布式为。
②若继续寻找使 $T i O_{2}$ 催化性能更好的掺杂金属氧化物，可以在元素周期表区寻找恰当元素(填序号)。
A．s B．p C．d D．ds

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16. 电解食盐水可以制备烧碱、次氯酸钠消毒液等。

(1)、【用途一】制备烧碱
离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图如图1。
①气体a的电子式为：。
②结合电极反应式解释阴极区得到 $N a O H$ 溶液的原因。

(2)、【用途二】制备次氯酸钠溶液
采用无隔膜电解槽，电解3%～5%的 $N a C l$ 溶液，可制备 $N a C l O$ 溶液。控制较低温度，适宜电压电解制备 $N a C l O$ 溶液原理示意图如图2。
已知：与次氯酸盐相比，次氯酸具有更强的氧化性。
电解食盐水制备 $N a C l O$ 溶液总反应的化学方程式为。

(3)、研究发现，电解制备 $N a C l O$ 溶液时，中性溶液为宜，若初始 $p H$ 过高( $p H ≥ 13$ )或 $p H$ 过低( $p H \leq 3$ )都会降低 $N a C l O$ 的浓度。分析可能原因：
① $p H$ 过高，阳极会发生 $O H^{-}$ 放电，导致电解效率降低，电极反应为。
② $p H$ 过低，产生影响的可能原因：
假设 $a ： p H$ 过低时，导致 $C l_{2}$ 溶解度，生成的 $N a C l O$ 减少。
假设 $b ： p H$ 过低时， $H C l O$ 浓度增大氧化 $C l O^{-}$ ，生成 $C l^{-}$ 和 $C l O_{3}^{-}$ 。
I.查阅文献，假设b成立。相应反应的离子方程式为。
Ⅱ.若通过检测反应前后溶液酸性的变化证实假设b成立，实验操作和现象为：取 $N a C l O$ 溶液，。可供选择的试剂和仪器：a.稀硫酸| b.稀盐酸| c.石蕊溶液 d. $p H$ 计

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17. 某小组研究 $C u^{2 +}$ 和 $F e^{3 +}$ 的氧化性，进行如下实验。
已知： ${(S C N)}_{2}$ 是黄色液体，氧化性： $I_{2} < {(S C N)}_{2} < B r_{2}$ 。

(1)、实验Ⅰ过程Ⅰ中 $C u$ 与 $F e C l_{3}$ 反应的化学方程式是。

(2)、实验Ⅰ过程Ⅱ中溶液变红，说明产生了 $F e^{3 +}$ ，分析可能原因。
假设① $F e^{2 +}$ 被 $C u^{2 +}$ 氧化。过程Ⅱ发生反应的电极反应式：
a.氧化反应： $F e^{2 +} - e^{-} + 3 S C N^{-} = F e {(S C N)}_{3}$
b.还原反应：。
假设② $C u^{2 +}$ 和 $S C N^{-}$ 生成 ${(S C N)}_{2}$ ，进而使清液中的 $F e^{2 +}$ 氧化为 $F e^{3 +}$ 。设计实验Ⅱ证实假设。
i. $x =$ 。
ⅱ.实验Ⅱ中过程Ⅱ的离子方程式为。

(3)、设计实验进一步研究 $F e^{3 +}$ 能否氧化 $S C N^{-}$ 。
编号
实验Ⅲ
实验Ⅳ
实验及现象
①实验Ⅲ中 $K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液的作用是。
②实验Ⅳ证实 $F e^{3 +}$ 能氧化 $S C N^{-}$ 的实验现象除电流表指针偏转外，还有(答出2点)。

(4)、分析实验Ⅱ中 $C u^{2 +}$ 能氧化 $S C N^{-}$ ，实验Ⅲ中 $F e^{3 +}$ 未能氧化 $S C N^{-}$ 的原因：。

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18. 用甲烷制高纯氢气是目前研究热点之一。

(1)、一定条件下， $C H_{4} (g) \overset{}{⇌} C (s) + 2 H_{2} (g)$ 反应历程如图1所示，其中化学反应速率最慢的反应过程为。

(2)、甲烷水蒸气催化重整可制得较高纯度的氢气，相关反应如下。
反应I. $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) \overset{}{⇌} C O (g) + 3 H_{2} (g) Δ H_{1} = + 206 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅱ. $C O (g) + H_{2} O (g) \overset{}{⇌} C O_{2} (g) + H_{2} (g) Δ H_{2} = - 41 k J \cdot m o l^{- 1}$
①总反应： $C H_{4} (g) + 2 H_{2} O (g) \overset{}{⇌} C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) Δ H =$
②已知830℃时，反应Ⅱ的平衡常数 $K = 1$ 。在容积不变的密闭容器中，将 $2 m o l C O$ 与 $8 m o l H_{2} O$ 加热到830℃，反应达平衡时 $C O$ 的转化率为。
③在常压，600℃条件下，甲烷制备氢气的总反应中 $H_{2}$ 平衡产率为82%。若加入适量生石灰后 $H_{2}$ 的产率可提高到95%，应用化学平衡移动原理解释原因。

(3)、科学家研究将 $C H_{4} 、 H_{2} O$ 与 $C H_{4} 、 C O_{2}$ 联合重整制备氢气：
反应I： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) \overset{}{⇌} C O (g) + 3 H_{2} (g) Δ H_{1} = + 206 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅲ： $C H_{4} (g) + C O_{2} (g) \overset{}{⇌} 2 C O (g) + 2 H_{2} (g) Δ H_{3} = + 247 k J \cdot m o l^{- 1}$
常压下，将 $C H_{4} 、 H_{2} O$ 和 $C O_{2}$ 按一定比例混合置于密闭容器中，相同时间不同温度下测得体系中 $n (H_{2}) ： n (C O)$ 变化如图2所示。
①已知700℃、 $N i O$ 催化剂条件下，向反应体系中加入少量 $O_{2}$ 可增加 $H_{2}$ 产率，此条件下还原性 $C O$ $H_{2}$ (填“>”“<”或“=”)。
②随着温度升高 $n (H_{2}) ： n (C O)$ 变小的原因可能是。

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19. 高纯硫酸锰在电池材料等领域具有重要的用途，可用如下方法制备。

(1)、酸浸
酸浸过程中的主要反应为(将离子方程式补充完整)：。
$2 F e S_{2} +$ □ $M n O_{2} +$ □=□ $M n^{2 +} + 2 F e^{3 +} +$ □ $S O_{4}^{2 -} +$ □

(2)、净化
含 $M n S O_{4}$ 的浸取液中有 $F e^{3 +} 、 F e^{2 +} 、 K^{+} 、 C a^{2 +} 、 P b^{2 +}$ 等杂质离子，一种制备高纯硫酸锰的工艺流程如下。
已知：a. $M n F_{2} 、 B a S$ 可溶于水
b.部分难溶电解质的溶度积常数(25℃)如下表：
化学式
$F e {(O H)}_{3}$
$F e {(O H)}_{2}$
$M n {(O H)}_{2}$
$C a F_{2}$
$P b S$
$M n S$
$K_{s p}$
$2.8 \times 1 0^{- 39}$
$4.9 \times 1 0^{- 17}$
$1.9 × 1 0^{- 13}$
$5.3 × 1 0^{- 9}$
$8.0 × 1 0^{- 28}$
$2.5 \times 1 0^{- 13}$
①加入 $M n O_{2}$ 的目的是：。
②常温下，除铁过程中调节 $p H = 4$ ，通过计算判断 $F e^{3 +}$ 是否沉淀完全并简述理由。(一般认为溶液中离子浓度小于 $1 \times 1 0^{- 5} m o l \cdot L^{- 1}$ 时沉淀完全)
③结合离子方程式说明选用 $B a S$ 作为沉淀剂的原因：。

(3)、“酸浸渣”中锰元素含量检测
i.称取mg酸浸渣，将其中的锰元素全部溶出成 $M n^{2 +}$ ，过滤，将滤液定容于 $100 m L$ 容量瓶中；
ⅱ.取 $25.00 m L$ 溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量的 ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使剩余的 ${(N H_{4})}_{2} S_{2} O_{8}$ 分解；(已知： $2 M n^{2 +} + 5 S_{2} O_{8}^{2 -} + 8 H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \\ Δ \end{array} 2 M n O_{4}^{-} + 10 S O_{4}^{2 -} + 16 H^{+}$ )
ⅲ.加入指示剂，用 $a m o l \cdot L^{- 1} {(N H_{4})}_{2} F e {(S O_{4})}_{2}$ 溶液滴定，至终点时消耗 $b m L ， M n O_{4}^{-}$ 重新变为 $M n^{2 +}$ 。
①“酸浸渣”中锰元素的质量分数为。
②ⅱ中若未充分加热煮沸，将会造成锰元素质量分数的测定结果(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。

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A．分液漏斗	B．酸式滴定管	C．碱式滴定管	D．锥形瓶

编号	$N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液	$H_{2} S O_{4}$ 溶液	蒸馏水	浑浊度随时间变化的曲线
编号	$V / m L$	$V / m L$	$V / m L$
①	1.5	3.5	10
②	2.5	3.5	9
③	3.5	3.5	x
④	3.5	2.5	9
⑤	3.5	1.5	10

容器编号	温度/℃	起始物质的量/ $m o l$		平衡物质的量/ $m o l$
容器编号	温度/℃	$N O (g)$	$C O (g)$	$C O_{2} (g)$
Ⅰ	$t_{1}$	0.4	0.4	0.2
Ⅱ	$t_{2}$	0.4	0.4	0.24

元素		$M g$	$C a$	$S r$	$B a$
$\frac{电离能}{(k J \cdot m o l^{- 1})}$	$I_{1}$	738	589.7	549	502.9
	$I_{2}$	1451	1145	1064	965.2
	$I_{3}$	7733	4910	a	3600

化学式	$F e {(O H)}_{3}$	$F e {(O H)}_{2}$	$M n {(O H)}_{2}$	$C a F_{2}$	$P b S$	$M n S$
$K_{s p}$	$2.8 \times 1 0^{- 39}$	$4.9 \times 1 0^{- 17}$	$1.9 × 1 0^{- 13}$	$5.3 × 1 0^{- 9}$	$8.0 × 1 0^{- 28}$	$2.5 \times 1 0^{- 13}$

编号	实验Ⅲ	实验Ⅳ
实验及现象