方铅矿(主要成分是PbS,含少量ZnS、Fe、Ag)是提炼铅及其化合物的重要矿物,其工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)流程中“趁热过滤”的原因是______________________,滤渣的主要成分是__________。
(2)该工艺流程中可循环利用的物质是__________。 (3)PbSO4与PbS在加热条件下发生反应的化学方程式为___________________________。
(4)《药性论》中有关铅丹(Pb3O4)的描述是:“治惊悸狂走,呕逆,消渴。”将PbO高温焙烧可制得铅丹,铅丹中含有的PbO与Al2O3性质相似,可用氢氧化钠溶液提纯铅丹,提纯时发生反应的离子方程式是__________________________________。
(5)以石墨为电极,电解Pb(NO3)2溶液制备PbO2,电解过程中阳极的电极反应式为________________________;若电解过程中以铅蓄电池为电源,当电解装置中阳极增重23.9 g时(忽略副反应),理论上铅蓄电池负极增重__________g。
(6)取一定量含有Pb2+、Cu2+的工业废水,向其中滴加Na2S溶液,当PbS开始沉淀时,溶液中 C )=______________。[已知Ksp(PbS)=3.4×10-28,Ksp(CuS)=1.3×10-36]
【答案】(1)防止PbCl2结晶析出(1分) Ag和Fe(OH)3(2分) (2)盐酸(1分) (3)PbS+PbSO4(4)PbO+OH-+H2O(5)Pb2++2H2O-2e-(6)2.6×108(2分)
【解析】 1)“趁热过滤”的原因是防止PbCl2结晶析出;用盐酸酸浸时Ag不溶,调节pH=3.7时,Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,故滤渣的主要成分为Ag和Fe(OH)3。
)
2Pb+2SO2↑ 2分)
[Pb(OH)3]-(2分,写成[Pb(OH)4]2-也给分) PbO2+4H+(2分) 9.6(2分)
(2)根据流程图可知原料中有盐酸,后续操作中又产生盐酸,故可循环利用的物质是盐酸。
(3)根据流程图可知PbSO4和PbS在加热条件下反应生成Pb,则-2价硫元素被氧化生成SO2,+6价硫元素被还原生成SO2。
(4)类比Al2O3与OH-反应的离子方程式可写出PbO与OH-反应的离子方程式。 (5)阳极发生氧化反应:Pb2++2H2O-2e-n(PbO2)=
-1
PbO2+4H+,故增重的质量即为PbO2的质量,
=0.1 mol,转移0.2 mol电子;铅蓄电池的负极反应式为Pb-2e-+S
PbSO4,转移0.2 mol电子,增重9.6 g。
(6) C )= 29.(8分)
DNA是主要的遗传物质,能将亲代遗传信息传给子代,控制生物的生长发育、代谢和遗传。回答下列问题:
(1)归纳出DNA作为遗传物质所具备的特点 (至少答4点)。 (2)为了在体外模拟生物体DNA的复制、转录过程。科学家从大肠杆菌中提取DNA及相应成分,在试管中适宜温度条件下模拟相关过程,一段时间后测定试管中产物。结合相关知识,分别简要写出模拟
DNA
的复制和转录过程的设计思
) ) -2
= C )
-36
=2.6×108。
路 。
【答案】(1)它具有相对的稳定性(结构比较稳定);具有贮存遗传信息的能力(碱基排列顺序具有多样性);能够精确的复制自己,使亲代与子代间保持遗传信息的连续性;能够指导蛋白质合成,控制新陈代谢过程和性状发育;在特定条件下产生可遗传的变异。(4分)(2)DNA的复制过程:试管中加入少量DNA、ATP 、DNA聚合酶和足量的四种脱氧核苷酸,其它条件均适宜,一段时间后,测定其中的DNA含量;(2分)DNA的转录过程:试管中加入少量DNA、ATP 、RNA聚合酶和足量的四种核糖核苷酸,其它条件均适宜,一段时间后,测定其中的RNA含量。(2分)
【解析】(1)DNA能作为遗传物质,是由它的结构决定的,它有稳定的双螺旋结构,碱基对的排列顺序的多样性可以储存遗传信息,而在复制时遵循碱基互补原则,能精确复制自己,能使亲代与子代间保持遗传信息的连续性,能够指导蛋白质合成,控制新陈代谢过程
和性状发育,在特定条件下可产生可遗传的变异。(2)DNA的复制过程需要的条件为模板:DNA的两条链,酶:解旋酶和DNA聚合酶,原料:四种游离的脱氧核苷酸,能量:ATP提供;转录过程需要DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下解旋,同时利用游离的核糖核苷酸及ATP供能合成RNA。故实验方案设计为:DNA的复制过程:试管中加入少量DNA、ATP 、DNA聚合酶和足量的四种脱氧核苷酸,其它条件均适宜,一段时间后,测定其中的DNA含量;DNA的转录过程:试管中加入少量DNA、ATP 、RNA聚合酶和足量的四种核糖核苷酸,其它条件均适宜,一段时间后,测定其中的RNA含量。
30.(10分)玉米和花生间作(玉米和花生间行种植)是常见的种植方式,间作显著提高了玉米的光合速率,却一定程度的降低了花生的光合速率。下图表示花生在单作、间作以及施加磷肥的间作条件下,其光合速率随光照强度的变化曲线。请回答下列问题:
(1)花生比玉米矮,花生和玉米间作可确保良好的通风,从而 以提高光合速率。
(2)土壤中的磷主要以磷酸根离子的形式存在,则磷元素主要以___________的方式被根细胞吸收。比较曲线Ⅱ和曲线Ⅲ可以得出的结论是 。分析图中曲线,在同等的条件下,与花生单作相比,提高光照强度能否弥补间作造成的花生产量的损失,并说明理由。 。
(3)某同学认为间作会降低花生光合速率的原因是根对无机盐的吸收,玉米处于优势,花生处于劣势。为了探究上述设想,该同学对间作的花生进行隔根处理(隔离根系,使之互不影响),若实验结果为 ,则可证明该设想正确。
【答案】(1)提高CO2浓度
(2)主动运输 施磷肥能提高间作条件下花生的光合速率(增强对弱光的利用能力) 不能;同等光照条件下,花生单作的光合速率要比间作的高 (3)间作花生的光合速率提高,并与单作花生的光合速率相当
【解析】(1)花生和玉米间作有利于空气流通,可以提高玉米植株周围的二氧化碳浓度,从而提高光合速率。(2)土壤中的无机盐离子主要以主动运输的方式被根细胞吸收。施加磷肥的曲线Ⅱ,光合速率高于曲线Ⅲ,说明施用磷肥能提高间作条件下花生的光合速率(增强对弱光的利用能力)。根据图中曲线可知,相同光照条件下,花生单作的光合速率均大于间作时的光合速率,说明提高光照强度不能弥补间作造成的花生产量的损失。(3)若间作降低花生光合速率的原因是根对无机盐的吸收,玉米处于优势,花生处于劣势。则对间作的花生进行隔根处理(隔离根系,使之互不影响),间作就不会影响花生的光合作用,间作花生的光合速率会提高,并与单作花生的光合速率相当。
31.(10分)黑寡妇蜘蛛通常生活在温带或热带地区,它们一般以各种昆虫为食,不过偶尔它们也捕食马陆和蜈蚣等动物。请回答下列问题:
(1)黑寡妇蜘蛛通常生活在温带或热带地区,而在其他地区很少见,这是___________的结果。在温带或热带地区,群落的空间结构包括_____________________等方面。
(2)当猎物缠在网上,黑寡妇蜘蛛就迅速从栖所出击,用坚韧的网将猎物稳妥地包裹住。上述过程中存在的信息类型主要是____________。
(3)交配后,雌性黑寡妇蜘蛛往往杀死并吃掉雄性黑寡妇蜘蛛,雌雄黑寡妇蜘蛛之间的这种关系 (填“能”或“不能”)称为捕食关系,理由是 。 (4)黑寡妇蜘蛛捕食马陆和蜈蚣后,其摄入的能量一部分被同化,而另一部分将流向_________。黑寡妇蜘蛛同化的能量中用于 的能量不能被生物再度利用。 【答案】(1)(长期)自然选择 垂直结构和水平结构 (2)物理信息(1分)
(3)不能(1分) 雌雄黑寡妇蜘蛛属于同一物种,而捕食是种间关系 (4)分解者 呼吸作用散失
【解析】(1)生物的进化过程即不断适应环境的过程,是长期的自然选择的结果。黑寡妇蜘蛛通常生活在温带或热带地区,而在其他地区很少见,这是长期自然选择的结果。一般而言,群落的空间结构都包括垂直结构和水平结构等方面。(2)当猎物缠在网上,会引起蛛网振动,黑寡妇蜘蛛得到蛛网振动这个信息后,会迅速从栖所出击,用坚韧的网将猎物稳妥地包裹住。故上述过程中存在的信息类型主要是物理信息。(3)雌雄黑寡妇蜘蛛属于同一物种,而捕食是种间关系,雌雄黑寡妇蜘蛛之间的关系不存在捕食关系。(4)消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,粪便中能量将流向分解者。一个营养级所同化的能量=呼吸消耗的能量+被下一营养级同化的能量+分解者利用的能量+未被利用的能量,其中呼吸作用
所散失的能量不能再被利用。
32.(11分)菜粉蝶是二倍体生物,含50条染色体,ZZ为雄性,ZW为雌性。其体色由一对等位基因(A、a)控制,雄性个体的体色有黄色和白色,各基因型的雌性个体的体色均为白色。其眼色由另一对等位基因(B、b)控制,眼色有红色和白色。现有杂交实验及结果如下表,请分析回答:
(1)研究菜粉蝶的基因组,应研究______条染色体上的基因,上述性状中显性性状是 。控制______(填“体色”或“眼色”)的基因在性染色体上。
(2)亲本中雄蝶产生______种配子,雌蝶产生的次级卵母细胞中W染色体数目可能是____条。
(3)F1中的白体白眼蝶共有_____种基因型。F1中的黄体雄蝶与白体雌蝶随机交配产生的后代中,白体蝶:黄体蝶=______。
【答案】(1)26(1分) 白体、红眼 眼色(1分) (2)2 0或1或2 (3)3 3:1(1分)
【解析】根据表格分析,白体与白体杂交,后代出现黄体,说明白体是显性性状;后代比例为雌性全部为白体(3+1),雄性白体3:黄体,又因为雄性个体的体色有黄色和白色,各基因型的雌性个体的体色均为白色,说明该性状为常染色体遗传,两个亲本的基因型都为Aa。红眼♀与白眼♂杂交,后代雌性个体与亲本雄性性状一样,雄性个体与亲本雌性性状一样,所以B红眼基因是位于Z染色体上的显性基因,则亲本相关基因型是ZBW、ZbZb,因此两个亲本的基因型为AaZBW、AaZbZb。(1)由题意可知,菜粉蝶细胞中有24对常染色体,1对性染色体,所以研究家蚕的基因组应研究24条常染色体和一条Z染色体、一条W染色体,共26条;根据以上分析可知,白体、红眼为显性性状,控制眼色的基因在性染色体上。 (2)根据以上分析已知,亲本中雄蝶基因型为AaZbZb,可以产生2种配子;由题意可知,雌家蚕的性染色体组成是ZW,减数分裂形成的次级卵母细胞可能不含W染色体,也可能含W染色体,若含W染色体处于减数第二次分裂的前期和中期,有1条W染色体,若处于后期,着丝点分裂,则含有2条W染色体。(3)根据以上分析已知,亲本的基因型为AaZBW、