27.(15分)富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等
杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下:
已知:生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1mol/L) 开始沉淀时 完全沉淀时 Fe(OH)3 1.9 3.2 Al(OH)3 3.4 4.7 Fe(OH)2 7.0 9.0 Mg(OH)2 9.1 11.1 (1)上述流程中能加快反应速率的措施有 、 等。 (2)酸浸时发生反应:
2MgO·SiO2 + 2H2SO4 2MgSO4 + SiO2 + 2H2O 2MgO·B2O3+ 2H2SO4 + H2O 2H3BO3 + 2MgSO4
① 上述反应体现出酸性强弱:H2SO4 H3BO3(填“>”或“<”)。
② 酸浸时,富硼渣中所含Al2O3和FeO也同时溶解,写出相关反应的离子方程式: 、 。
③ 已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为:H3BO3 + OH- B(OH)4-。
下列关于硼酸的说法正确的是 (填序号)。 a. 硼酸是一元酸
b. 向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液,有气泡产生 c. 硼酸的电离方程式可表示为:H3BO3 + H2OB(OH)4-+H+
(3)检验褐色浸出液中的杂质离子:取少量浸出液, (填操作和现象),证明溶液中含有
Fe2+。
(4)除去浸出液中的杂质离子: 用MgO调节溶液的pH至 以上,使杂质离子转化为
(填化学式)沉淀,过滤。 (5)获取晶体:
ⅰ.浓缩滤液,使MgSO4和H3BO3接近饱和; ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。
注:温度较高时,硼酸
会随水蒸气挥发
结合右图溶解度曲线,简述ⅱ的方法:将浓缩液加入到高压釜中, (将方法补充完整)。
28.(15分)某小组同学探究物质的溶解度大小与沉淀转化方向之间的关系。 已知:
物质 溶解度/g(20℃) BaSO4 2.4×10-4 BaCO3 1.4×10-3 AgI 3.0×10-7 AgCl 1.5×10-4 (1)探究BaCO3和BaSO4之间的转化
3滴0.1 mol/L A溶液
1 mol/L C溶液 充分振荡后, 过滤,取洗净
2 mL 0.1 mol/L B溶液
足量稀盐酸
实验操作:
充分振荡后
后的沉淀
实验Ⅰ 实验Ⅱ 试剂A BaCl2 试剂B Na2CO3 Na2SO4 试剂C Na2SO4 Na2CO3 加入盐酸后的现象 …… 有少量气泡产生,沉淀部分溶解 实验Ⅰ说明BaCO3全部转化为BaSO4,依据的现象是加入盐酸后, 。 ② 实验Ⅱ中加入稀盐酸后发生反应的离子方程式是 。
③ 实验Ⅱ说明沉淀发生了部分转化,结合BaSO4的沉淀溶解平衡解释原因: 。 (2)探究AgCl和AgI之间的转化
3滴0.1 mol/L乙溶液
0.1 mol/L KI(aq)
实验Ⅲ:
充分振荡后
2 mL 0.1 mol/L甲溶液
实验Ⅳ:在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到AgI转化为AgCl,于是又设计了
如下实验(电压表读数:a>c>b>0)。
装置 步骤 ⅰ.如图连接装置并加入试剂,闭合K 电压表 读数 a b c a
ⅱ.向B中滴入AgNO3(aq),至沉淀完全 ⅲ.再向B中投入一定量NaCl (s) ⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量NaCl(s) 注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,
原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。 ① 实验Ⅲ证明了AgCl转化为AgI,甲溶液可以是 (填序号)。
a. AgNO3溶液 b. NaCl溶液 c. KI溶液
② 实验Ⅳ的步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是 。 ③ 结合信息,解释实验Ⅳ中b<a的原因: 。 ④ 实验Ⅳ的现象能说明AgI转化为AgCl,理由是 。
(3)综合实验Ⅰ~Ⅳ,可得出结论: 。
29.(18分)植物对病原微生物的防御反应包含多种物质介导的多条途径,其中水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)可以诱导植物合成防御素等物质,引发防御反应。
(1)科研人员选用野生型和E3基因功能缺失突变体拟南芥,分别用一定浓度的SA、JA溶液处理,然后从各组植株中提取_________,反转录形成cDNA,再运用______技术扩增,进而检测防御素合成关键基因PDF的转录水平,结果见图1。
野生型的实验结果可说明,SA和JA对PDF基因转录的作用存在______关系。比较两组实验结果可知SA和JA的作用与E3有关。
科研人员构建含有E3基因的Ti质粒,利用___________法将其导入E3功能缺失突变体拟南芥,重复上述处理后进行测定。若实验结果为__________________,则支持上述结论。
(2)PDF基因转录过程需要ORA蛋白激活。科研人员依据以下原理研究了E3蛋白与ORA蛋白之间的关系。原理如下:在酵母菌细胞中,可以利用基因工程表达出两种融合蛋白(BD—待测蛋白X、AD—待测蛋白Y)。如图2a,若两种待测蛋白可以相互作用,则AD蛋白和BD蛋白就能充分接近形成复合物,并启动组氨酸合成基因的转录;否则组氨酸合成基因不能转录(如图2b)。
由此,科研人员构建两种重组载体(见下表),将它们导入不能合成亮氨酸、色氨酸和组氨酸的缺陷型酵母菌中。
载体1 载体2 重组载体包含的部分基因 AD蛋白基因 E3蛋白基因 亮氨酸合成基因 ① 基因 ② 基因 色氨酸合成基因 上表中的相应基因分别为①____________;②____________。
将转基因酵母菌接种到不含亮氨酸、色氨酸和___________的固体培养基上进行培养,观察到____________,说明E3蛋白可以与ORA蛋白相互作用。
(3)科研人员进一步研究SA在调控PDF基因转录过程中与E3和ORA的关系,结果如图3、图4所示。
分析图3可知, SA可以促进ORA基因转录,且该过程与E3无关。判断依据:与对照组相比,SA处理后的野生型和突变体中的ORA基因转录量______________。
研究还发现,SA可以使E3蛋白增多。结合(2)结论和图3、图4,推测SA调节ORA蛋白量的机制是_____________,进而调控PDF基因的转录过程。
30.(18分) 杂交水稻为解决我国粮食问题作出了巨大贡献。水稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高,但目前面临的问题是两者杂交子代会出现花粉不育的现象。
(1)科研人员研究上述现象的遗传机制时发现,水稻7号染色体上名为qH7的片段与此密切相关。他们用粳稻品种D(qH7片段的遗传组成为DD,花粉100%可育)与籼稻品种M(qH7片段的遗传组成为MM,花粉100%可育)进行杂交,得到水稻品系N(qH7片段的遗传组成为DM)。品系N的表现型为花粉50%可育。品系N自交,子代结果如下表所示:
自交子代遗传组成及数量 DM(236株) DD(242株)