2025年中考化学二轮复习专题过关检测:空气的成分及作用
2024-11-20
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内容正文:
空气的成分及作用
一.选择题(共17小题)
1.(2024•吉林)洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是( )
A.二氧化硫 B.氧气 C.二氧化碳 D.氮气
2.(2024•河南)建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是( )
A.开发和利用新能源
B.积极植树、造林、种草
C.露天焚烧树叶、塑料袋
D.将垃圾分类、回收、利用
3.(2024•重庆)空气成分中含量多且可用作保护气的是( )
A.N2 B.O2 C.稀有气体 D.CO2
4.(2024•东营)载人飞艇的气囊内填充的气体是( )
A.甲烷 B.二氧化碳 C.氦气 D.氮气
5.(2024•宁夏)下列空气中的成分能用作电光源的是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
6.(2024•江西)洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是( )
A.氮气 B.一氧化碳 C.二氧化硫 D.二氧化氮
7.(2024•苏州)空气中含有多种气体,其中体积分数最大的是( )
A.O2 B.N2 C.CO2 D.稀有气体
8.(2024•牡丹江)五颜六色的霓虹灯中充填的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
9.(2024•盐城)空气是一种宝贵的资源,其中含量最高且常用作保护气的是( )
A.N2 B.O2 C.He D.CO2
10.(2024•亭湖区三模)拉瓦锡利用如图实验研究空气成分,下列说法合理的是( )
A.汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B.将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果
C.结束加热后不需冷却,立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D.实验结束后,发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧,说明空气为混合物
11.(2024•北京)用如图所示装置进行实验,测定出空气中O2约占(按体积计算)。下列叙述不正确的是( )
A.②中瓶内空气的体积约为200mL
B.可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C.白磷的作用是消耗②中瓶内的O2
D.最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
12.(2024•渭滨区校级模拟)某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动,图3为压力传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是( )
A.红磷和白磷燃烧时的现象相同
B.相比于图1实验,图2实验具有误差小、污染小的特点
C.图3中P0﹣a段变化的原因是白磷燃烧放出大量热
D.图3中b﹣c段变化的原因是装置温度逐渐恢复至室温
13.(2024•南关区校级三模)某兴趣小组利用图甲所示的装置,进行测定空气中氧气含量的实验,测得的相关数据如图乙、图丙、图丁所示。下列说法不正确的是( )
A.图甲装置加外壳、隔热层的主要目的是防止热量散失
B.打开止水夹的时刻对应图乙中的点b
C.图乙中点c时装置内的温度等于图丙中点g时装置内的温度
D.由图丁可知红磷熄灭后氧气有剩余,说明物质燃烧时氧气必须达到一定的浓度
14.(2024•昭阳区一模)某兴趣小组的同学利用现代传感器技术进行测定空气里氧气的含量的实验,测得实验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是( )
A.要保证实验的准确性,白磷必须过量
B.实验过程中容器内温度先增大后减小至起始温度
C.曲线BC段白磷停止燃烧,装置逐渐冷却至室温
D.在t2时打开了弹簧夹
15.(2024•沙坪坝区校级模拟)用如图装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水,再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(有效容积为345mL)旋紧瓶盖放入其中,观察瓶子不再变瘪,记录反应前后数据如图所示。下列说法不正确的是( )
A.矿泉水瓶需气密性好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小
C.实验测得氧气体积分数约为20.9%
D.铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
16.(2024•湖北模拟)测定空气中氧气含量的实验如图,下列说法正确的是( )
A.将少量红磷点燃后,缓慢伸入瓶中
B.待红磷熄灭,立即打开弹簧夹
C.将红磷换成木炭也能达到实验目的
D.瓶中的水有吸热降温和吸收白烟的作用
17.(2024•梁溪区一模)用如图所示装置探究空气中氧气的含量。下列叙述错误的是( )
A.实验过程中铜粉逐渐变黑
B.实验过程中小气球作用是收集尾气
C.实验过程中铜粉的用量影响实验结果
D.实验过程中反复推拉注射器活塞可使氧气与铜粉充分反应
二.填空题(共2小题)
18.(2024•广州)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,自然界中氮的循环如图所示。
(1)将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。①②③④中属于氮的固定的是 。
(2)NH4HCO3是常见的氮肥,其化学名称是 。
(3)氨(NH3)或铵盐被硝化细菌氧化成亚硝酸盐。写出一种属于亚硝酸盐的物质的化学式 。
(4)长期施用铵态氮肥,可能造成土壤酸化。往酸化的土壤中施加牡蛎壳粉(主要成分为CaCO3),土壤的pH (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(5)使用下列物质不能达到改良酸性土壤目的的是 。
A.生石灰
B.氯化钾
C.石灰乳
D.草木灰(含碳酸钾)
三.实验题(共8小题)
19.(2024•经济技术开发区校级模拟)水作为初中化学常见物质,在化学实验中起到了重要的作用。根据图示实验回答有关问题。
(1)实验一是教材上测定空气中氧气含量的实验,最早利用定量的方法测定空气中氧气含量的科学家是法国科学家 ,该实验结论为氧气体积约占空气总体积的 。
(2)实验二是探究水的组成实验,在该实验过程中经常添加少量硫酸钠,其作用为 ,检验b玻璃管中气体方法是 ,该实验证明水是由 组成。
(3)实验三是初中常见的实验操作,该操作主要作用为除去 (选填“可溶性”或“难溶性”)物质。
20.(2024•海沧区模拟)用注射器完成以下探究实验。
实验一:探究燃烧的条件
实验步骤:
ⅰ.如图1,往长颈漏斗加入80℃的热水至液面接近但不浸没燃烧匙,观察现象;
ⅱ.继续往长颈漏斗中加入80℃的热水,浸没两支燃烧匙,白磷火焰熄灭。
(1)“步骤ⅰ”观察到的现象是 。
(2)对比“步骤ⅰ”和“步骤ⅱ”白磷燃烧的现象,说明燃烧的条件之一是 。
(3)若要使“步骤ⅱ”中的白磷继续燃烧,实验操作是 。
实验二:测定空气中氧气的含量
实验步骤:
ⅰ.如图2,关闭弹簧夹,往烧杯中加水,观察现象;
ⅱ.反应结束,冷却至室温,打开弹簧夹。
(4)生石灰在实验中的作用: 。
(5)注射器活塞最终停留在 mL处。
21.(2024•云龙区校级三模)法国化学家拉瓦锡曾采用下图装置测定空气成分,他将汞放在下图密闭容器里连续加热12天,得到红色粉末氧化汞(HgO);接着,又把红色粉末放在另外容器里加热,最终搞清了空气的主要成分。
(1)拉瓦锡连续加热汞12天,其目的是 ;曲颈瓶及玻璃钟罩中剩余气体约占原气体总体积的 。
(2)将红色粉末加强热可生成初始物质,其化学方程式为 。
(3)实验室用燃磷法测量空气中氧气含量的化学方程式是 。
22.(2024•铁锋区三模)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段,根据图示回答下列问题:
(1)图A所示集气瓶中预先放水的作用是 (答一点)。若液面上升大于五分之一,原因可能是 。(答一点)
(2)图B所示实验中,打开活塞,用 分别接近a、b玻璃尖嘴口处,检验产生的气体。
(3)图C所示实验玻璃管中的现象是 ,酒精灯的作用是 。
23.(2024•青原区一模)以下为某校化学兴趣小组开展的“空气中氧气含量的测定”
实验活动:
(1)图1中仪器①的名称是 。若实验中红磷量不足,可能导致所测值 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)图2为图1的改进装置,图3是通过压强传感器测得图2容器内压强随时间变化的曲线。
①该反应的化学方程式为 ;与图1装置相比,该装置的优点是 ,可观察的不同现象是 ;
②关闭弹簧夹K,闭合电路,图3中P0﹣a段压强增大的理由是 ;a﹣b段压强减小的原因是 。
24.(2024•西安二模)如图所示,根据下列实验装置图回答问题。
(1)写出仪器①的名称: 。
(2)实验室用装置B制取二氧化碳的化学方程式为 。
(3)若用装置C收集氧气,验满的方法是 。
(4)用装置D测定空气中氧气含量。将锥形瓶放入热水中片刻引燃白磷,待白磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器中的水进入锥形瓶,最终注射器活塞停留在约 mL刻度处。锥形瓶中剩余气体 (填“支持”或“不支持”)燃烧。
25.(2024•玉山县一模)水在实验室中应用也很广泛,水在化学实验中的作用不可忽视。图中四个实验分别用到水。
请回答:
(1)实验A是铁丝燃烧实验其中水的作用是 ,反应的实验现象是 。
(2)装置B通过烧杯中的水进入集气瓶中的体积可得出氧气约占空气总体积 的结论。
(3)实验C用20mL的注射器先抽取10mLCO2,再抽取10mL水,保持针筒密闭并用力振荡,观察到活塞最后停在12mL刻度线处,说明在该温度下10mL水,约溶解 mLCO2。
(4)实验D中,试管b中收集到的气体是 。
26.(2024•庆云县一模)下列是一组与水有关的实验。请根据要求回答相关问题。
(1)实验A——去除粗盐中难溶性杂质:步骤③的操作名称是 ;步骤②中玻璃棒的作用是 。
(2)实验B——测定空气中氧气的含量:集气瓶中水的作用是 。集气瓶中发生反应的化学方程式是 。
(3)实验C——研究水的组成:将燃着的木条分别放在a、b口处,打开活塞,a处观察到的现象是 ,b处观察到 ,由此得出的结论是 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共17小题)
1.(2024•吉林)洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是( )
A.二氧化硫 B.氧气 C.二氧化碳 D.氮气
【分析】空气污染的途径主要有两个:有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体;粉尘主要指一些固体小颗粒。
【解答】解:A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体;二氧化硫会对空气造成污染,故选项正确;
B、氧气是空气的成分,不会对空气造成污染;故选项错误;
C、二氧化碳是空气的成分,不会对空气造成污染;故选项错误;
D、氮气是空气的成分,不会对空气造成污染;故选项错误;
故选:A。
【点评】本考点考查了空气的污染及其危害,环保问题已经引起了全球的重视,本考点的基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
2.(2024•河南)建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是( )
A.开发和利用新能源
B.积极植树、造林、种草
C.露天焚烧树叶、塑料袋
D.将垃圾分类、回收、利用
【分析】防止环境污染的措施有:提倡绿色出行、工厂排放的废气经过处理再排放、植树造林、合理开发新能源、禁止燃放烟花爆竹等。
【解答】解:A、开发和利用新能源,减少对环境的污染,故A不符合题意;
B、积极植树、造林、种草,可以净化空气,防风固沙,故B不符合题意;
C、露天焚烧树叶、塑料袋生成有害气体和烟尘,污染环境,故C符合题意;
D、将垃圾分类、回收、利用,减少污染,节约资源,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】环保问题已经引起了全球的重视,关于“三废”的处理问题,是中考的热点问题,化学上提倡绿色化学工艺,要从源头上杜绝污染。
3.(2024•重庆)空气成分中含量多且可用作保护气的是( )
A.N2 B.O2 C.稀有气体 D.CO2
【分析】根据空气的组成、性质和用途分析解答。
【解答】解:空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%;即空气成分中含量多的是氮气,且氮气的化学性质不活泼,可作为保护气。
故选:A。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的成分和用途等,同学们要加强记忆有关的知识点,在理解的基础上加以应用,本考点基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
4.(2024•东营)载人飞艇的气囊内填充的气体是( )
A.甲烷 B.二氧化碳 C.氦气 D.氮气
【分析】本题主要考查的是对常见气体性质和用途的理解,特别是在航空领域中的应用。
【解答】解:A.甲烷是一种无色、无味的气体,但它具有可燃性。在飞艇这样的封闭且可能遇到火源的环境中,使用可燃性气体存在极大的安全隐患,因此甲烷不适合作为飞艇的填充气体,故A错误;
B.二氧化碳的密度比空气大,这意味着如果飞艇的气囊内填充二氧化碳,飞艇不仅不会上升,反而可能下沉,此外,二氧化碳虽然不支持燃烧,但其密度大的特性使得它不适合作为飞艇的填充气体,故B错误;
C.氦气是一种稀有气体,它的化学性质非常稳定,不易与其他物质发生化学反应,更重要的是,氦气的密度远小于空气的密度,这使得它成为飞艇等航空器的理想填充气体,当飞艇的气囊内充满氦气时,由于氦气的密度小于空气,飞艇会受到向上的浮力,从而能够升空,故C正确;
D.虽然氮气的化学性质也很稳定,且不支持燃烧,但其密度与空气的密度相近,这意味着如果飞艇的气囊内填充氮气,飞艇受到的浮力将非常有限,难以达到升空的目的,因此,氮气也不适合作为飞艇的填充气体,故D错误;
故选:C。
【点评】本题难度简单,通过考察载人飞艇的填充气体选择,不仅加深了学生对气体性质和用途的理解,还培养了学生的安全意识和实际应用能力,在解答此类问题时,学生需要综合考虑气体的密度、化学稳定性以及安全性等多个因素。
5.(2024•宁夏)下列空气中的成分能用作电光源的是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【分析】物质的性质决定物质的用途,根据常见气体的性质与用途,进行分析解答。
【解答】解:稀有气体通电时会发出不同颜色的光,可用作电光源。
故选:C。
【点评】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,了解常见气体的性质和用途是正确解答此类题的关键。
6.(2024•江西)洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是( )
A.氮气 B.一氧化碳 C.二氧化硫 D.二氧化氮
【分析】根据造成对空气污染的有害物质大致可分为:粉尘和有害气体两大类。从世界范围看,排放到空气中的有害气体主要有二氧化硫、一氧化碳,氮的氧化物等,进行分析判断。
【解答】解:A、氮气属于空气的主要成分,不属于空气污染物,故选项正确。
B、一氧化碳是空气的污染气体,故选项错误。
C、二氧化硫是空气的污染气体,故选项错误。
D、二氧化氮是空气的污染气体,故选项错误。
故选:A。
【点评】本题难度不大,了解造成空气污染的有害气体是正确解答本题的关键。
7.(2024•苏州)空气中含有多种气体,其中体积分数最大的是( )
A.O2 B.N2 C.CO2 D.稀有气体
【分析】根据空气中各成分的体积分数,进行分析判断。
【解答】解:空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%,则空气中体积分数最大是氮气,其化学式为N2。
故选:B。
【点评】本题难度不大,熟记空气的成分及各成分的体积分数(口诀:“氮七八氧二一,零点九四是稀气;还有两个点零三,二氧化碳和杂气”)是正确解答此类题的关键。
8.(2024•牡丹江)五颜六色的霓虹灯中充填的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
【分析】物质的性质决定物质的用途,根据常见气体的性质与用途,进行分析解答。
【解答】解:稀有气体通电时会发出不同颜色的光,可用于充填霓虹灯。
故选:D。
【点评】本题难度不大,物质的性质决定物质的用途,了解常见气体的性质和用途是正确解答此类题的关键。
9.(2024•盐城)空气是一种宝贵的资源,其中含量最高且常用作保护气的是( )
A.N2 B.O2 C.He D.CO2
【分析】根据空气的组成成分、常见气体的性质和用途,进行分析判断。
【解答】解:空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%,空气含量最高的气体是氮气,氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,其化学式为N2。
故选:A。
【点评】本题难度不大,了解空气的组成成分、常见气体的性质和用途是正确解答本题的关键。
10.(2024•亭湖区三模)拉瓦锡利用如图实验研究空气成分,下列说法合理的是( )
A.汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B.将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果
C.结束加热后不需冷却,立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D.实验结束后,发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧,说明空气为混合物
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用加热法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:在空气中加热时能与氧气反应(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度,据此进行分析解答。
【解答】解:A、曲颈甑中汞在加热的条件下,与氧气反应,且生成物为固体;汞槽中汞隔绝氧气,形成液封,不会消耗氧气,故选项说法错误。
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去了氧气,但增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项说法错误。
C、结束加热后立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度,此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,使测定结果偏小,故选项说法错误。
D、空气中氧气与汞反应,剩余气体不支持燃烧,说明空气中至少存在两种物质,说明空气为混合物,故选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
11.(2024•北京)用如图所示装置进行实验,测定出空气中O2约占(按体积计算)。下列叙述不正确的是( )
A.②中瓶内空气的体积约为200mL
B.可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C.白磷的作用是消耗②中瓶内的O2
D.最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度,据此进行分析解答。
【解答】解:A、①中取出了200mL水,则②中瓶内空气的体积约为200mL,故选项说法正确。
B、铁丝具有良好的导热性,可加热铁丝引燃铜匙中的白磷,故选项说法正确。
C、白磷燃烧,与氧气反应生成五氧化二磷固体,白磷的作用是消耗②中瓶内的O2,故选项说法正确。
D、氧气约占空气总体积的五分之一,则试管内气体减少200mL×=40mL,最终注射器活塞移至约100mL﹣40mL=60mL刻度线处,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,明确用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
12.(2024•渭滨区校级模拟)某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动,图3为压力传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是( )
A.红磷和白磷燃烧时的现象相同
B.相比于图1实验,图2实验具有误差小、污染小的特点
C.图3中P0﹣a段变化的原因是白磷燃烧放出大量热
D.图3中b﹣c段变化的原因是装置温度逐渐恢复至室温
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度,据此进行分析解答。
【解答】解:A、红磷和白磷燃烧时的现象相同,均产生大量的白烟,故选项说法正确。
B、相比于图1实验,图2实验,反应始终在密闭容器中进行,无需打开塞子点燃白磷,避免瓶内空气外逸而造成实验误差,同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中,具有误差小、污染小的特点,故选项说法正确。
C、图3中P0﹣a段变化的原因是白磷燃烧放出大量热,故选项说法正确。
D、图3中b﹣c段变化的原因是实验后,打开了U型管左侧的塞子,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,明确用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
13.(2024•南关区校级三模)某兴趣小组利用图甲所示的装置,进行测定空气中氧气含量的实验,测得的相关数据如图乙、图丙、图丁所示。下列说法不正确的是( )
A.图甲装置加外壳、隔热层的主要目的是防止热量散失
B.打开止水夹的时刻对应图乙中的点b
C.图乙中点c时装置内的温度等于图丙中点g时装置内的温度
D.由图丁可知红磷熄灭后氧气有剩余,说明物质燃烧时氧气必须达到一定的浓度
【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解:A、装置A的外壳、隔热层的主要目的是防止热量散失,使实验结果更准确,选项说法正确;
B、打开止水夹的时,温度已降至室温,瓶内气压由于氧气被消耗而小于外界大气压,根据图乙可知,对应图乙中的点c,选项说法不正确;
C、当温度下降到g点时,装置中的压强为最低点c点,则c点时装置内的温度就是g点时的装置内的温度,选项说法正确;
D、由图丁可知红磷熄灭后氧气为3%,有剩余,说明物质燃烧时氧气必须达到一定的浓度,选项说法正确。
故选:B。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
14.(2024•昭阳区一模)某兴趣小组的同学利用现代传感器技术进行测定空气里氧气的含量的实验,测得实验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是( )
A.要保证实验的准确性,白磷必须过量
B.实验过程中容器内温度先增大后减小至起始温度
C.曲线BC段白磷停止燃烧,装置逐渐冷却至室温
D.在t2时打开了弹簧夹
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度,据此进行分析解答。
【解答】解:A、测定空气里氧气的含量的实验,为保证氧气尽可能的消耗,白磷必须过量,故选项说法正确。
B、根据图示可知,实验过程中容器内温度先升后降至起始温度,故选项说法正确。
C、根据图示可知,曲线BC段中有一段温度上升,说明白磷还在燃烧,后面一段才是逐渐冷却至室温,故选项说法错误。
D、在t2时压强开始增大至大气压,说明打开了弹簧夹,水进入集气瓶中,压强增大,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
15.(2024•沙坪坝区校级模拟)用如图装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水,再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(有效容积为345mL)旋紧瓶盖放入其中,观察瓶子不再变瘪,记录反应前后数据如图所示。下列说法不正确的是( )
A.矿泉水瓶需气密性好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小
C.实验测得氧气体积分数约为20.9%
D.铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
【分析】在装有空气的密闭容器中,测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身能与空气中的氧气反应(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度,据此进行分析解答。
【解答】解:A、为了减小实验误差,矿泉水瓶需气密性好,防止瓶外的空气进入或瓶内的空气逸出,造成实验误差,故选项说法正确。
B、铁生锈是铁与空气中的氧气、水共同作用的结果,实验是利用铁生锈原理,消耗瓶内的氧气,使瓶内压强减小,瓶内气体体积减少量即为氧气含量,故选项说法正确。
C、矿泉水瓶的有效容积为345mL,实验测得氧气体积分数为,故选项说法正确。
D、瓶内空气中的氧气含量是固定的,铁粉应过量,目的是完全消耗瓶内氧气,当氧气消耗完后,剩余铁粉不再发生反应,氧气体积分数不再变化,并不是铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
16.(2024•湖北模拟)测定空气中氧气含量的实验如图,下列说法正确的是( )
A.将少量红磷点燃后,缓慢伸入瓶中
B.待红磷熄灭,立即打开弹簧夹
C.将红磷换成木炭也能达到实验目的
D.瓶中的水有吸热降温和吸收白烟的作用
【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解:A、为了使集气瓶中的氧气完全反应,红磷应该过量;红磷点燃后,快速伸入瓶中,防止空气受热逸出,该选项不正确。
B、红磷熄灭后,不能立即打开止水夹并测量,这是因为此时装置中的温度较高,会导致进入集气瓶中的水偏少,从而导致实验结果偏小,该选项不正确。
C、不能用木炭代替红磷进行实验,这是因为木炭燃烧生成二氧化碳气体,会导致水不能进入集气瓶,该选项不正确。
D、红磷燃烧放热,瓶中的水可以吸收热量,加快冷却,同时能吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷,该选项正确。
故选:D。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
17.(2024•梁溪区一模)用如图所示装置探究空气中氧气的含量。下列叙述错误的是( )
A.实验过程中铜粉逐渐变黑
B.实验过程中小气球作用是收集尾气
C.实验过程中铜粉的用量影响实验结果
D.实验过程中反复推拉注射器活塞可使氧气与铜粉充分反应
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度,据此进行分析解答。
【解答】解:A、铜和氧气在加热条件下生成氧化铜,实验过程中铜粉逐渐变黑,故选项说法正确。
B、实验过程中小气球作用是平衡气压,防止橡皮塞被弹开,故选项说法错误。
C、实验过程中铜粉的用量影响实验结果,要保证足量,以完全消耗装置中的氧气,故选项说法正确。
D、实验过程中反复推拉注射器活塞可使氧气与铜粉充分接触,充分反应,故选项说法正确。
故选:B。
【点评】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
二.填空题(共2小题)
18.(2024•广州)氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,自然界中氮的循环如图所示。
(1)将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。①②③④中属于氮的固定的是 ① 。
(2)NH4HCO3是常见的氮肥,其化学名称是 碳酸氢铵 。
(3)氨(NH3)或铵盐被硝化细菌氧化成亚硝酸盐。写出一种属于亚硝酸盐的物质的化学式 NaNO2或KNO2(合理即可) 。
(4)长期施用铵态氮肥,可能造成土壤酸化。往酸化的土壤中施加牡蛎壳粉(主要成分为CaCO3),土壤的pH 升高 (填“升高”、“不变”或“降低”)。
(5)使用下列物质不能达到改良酸性土壤目的的是 B 。
A.生石灰
B.氯化钾
C.石灰乳
D.草木灰(含碳酸钾)
【分析】(1)根据图示信息来分析;
(2)根据物质的命名方法来分析;
(3)根据化学式的写法来分析;
(4)根据酸碱性与pH的关系来分析;
(5)根据物质的性质来分析。
【解答】解:(1)将大气中的氮气转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。①②③④中属于氮的固定的是①;故答案为:①;
(2)NH4HCO3是常见的氮肥,其化学名称是碳酸氢铵;故答案为:碳酸氢铵;
(3)属于亚硝酸盐的物质的化学式有NaNO2、KNO2等;故答案为:NaNO2或KNO2(合理即可);
(4)往酸化的土壤中施加牡蛎壳粉(主要成分为CaCO3),土壤的酸性减弱,则pH升高;故答案为:升高;
(5)A.生石灰能与酸性物质反应,可用于改良酸性土壤,不合题意;
B.氯化钾与酸性物质不反应,不能用于酸性土壤的改良,符合题意;
C.石灰乳能与酸性物质反应,可用于改良酸性土壤,不合题意;
D.草木灰(含碳酸钾)能与酸性物质反应,可用于改良酸性土壤,不合题意;
故答案为:B。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
三.实验题(共8小题)
19.(2024•经济技术开发区校级模拟)水作为初中化学常见物质,在化学实验中起到了重要的作用。根据图示实验回答有关问题。
(1)实验一是教材上测定空气中氧气含量的实验,最早利用定量的方法测定空气中氧气含量的科学家是法国科学家 拉瓦锡 ,该实验结论为氧气体积约占空气总体积的 。
(2)实验二是探究水的组成实验,在该实验过程中经常添加少量硫酸钠,其作用为 增强水的导电性 ,检验b玻璃管中气体方法是 将带火星的木条伸入试管中,观察现象 ,该实验证明水是由 氢元素和氧元素 组成。
(3)实验三是初中常见的实验操作,该操作主要作用为除去 难溶性 (选填“可溶性”或“难溶性”)物质。
【分析】(1)根据空气中氧气含量的测定的有关知识来分析;
(2)根据电解水的知识、气体的检验方法来分析;
(3)根据过滤的原理来分析。
【解答】解:(1)法国科学家拉瓦锡用最早用定量的方法研究空气成分;空气的成分按体积计算,测定氧气大约占空气总体积的五分之一;
(2)纯水几乎不导电,在该实验过程中经常添加少量硫酸钠,其作用为增强水的导电性;电解水实验中,根据“正氧负氢、氧一氢二”,a管与电源的负极相连,产生的是氢气,b管与电源的正极相连,故图甲可观察到试管a、b内生成气体的体积比约为2:1;b管生成的气体为氧气,氧气具有助燃性,检验b管中生成气体的方法是打开活塞,将带火星的木条伸入b试管中,木条复燃,则说明气体是氧气;水通电分解生成氢气和氧气,证明水是由氢元素和氧元素组成的;
(3)过滤是将液体和分离的操作,可以除去难溶性物质。
故答案为:(1)拉瓦锡;;
(2)增强水的导电性;将带火星的木条伸入试管中,观察现象;氢元素和氧元素;
(3)难溶性。
【点评】本题考查了初中阶段三个重要的实验,掌握测定空气中氧气含量的原理、电解水的实验现象与结论、过滤的原理是解题的关键。
20.(2024•海沧区模拟)用注射器完成以下探究实验。
实验一:探究燃烧的条件
实验步骤:
ⅰ.如图1,往长颈漏斗加入80℃的热水至液面接近但不浸没燃烧匙,观察现象;
ⅱ.继续往长颈漏斗中加入80℃的热水,浸没两支燃烧匙,白磷火焰熄灭。
(1)“步骤ⅰ”观察到的现象是 白磷燃烧,红磷不能燃烧 。
(2)对比“步骤ⅰ”和“步骤ⅱ”白磷燃烧的现象,说明燃烧的条件之一是 温度达到着火点,与氧气接触 。
(3)若要使“步骤ⅱ”中的白磷继续燃烧,实验操作是 打开弹簧夹,向瓶内注入空气直至白磷露出水面 。
实验二:测定空气中氧气的含量
实验步骤:
ⅰ.如图2,关闭弹簧夹,往烧杯中加水,观察现象;
ⅱ.反应结束,冷却至室温,打开弹簧夹。
(4)生石灰在实验中的作用: 与水反应放热,使温度达到白磷的着火点 。
(5)注射器活塞最终停留在 8 mL处。
【分析】燃烧的条件:可燃物,可燃物与氧气接触,温度达到可燃物的着火点,三者必须同时具备,缺一不可。
【解答】解:(1)“步骤ⅰ”观察到的现象是白磷燃烧,红磷不能燃烧。
故答案为:白磷燃烧,红磷不能燃烧。
(2)对比“步骤ⅰ”和“步骤ⅱ”白磷燃烧的现象,说明燃烧的条件之一是温度达到着火点(步骤ⅰ中白磷燃烧,红磷不能燃烧),与氧气接触(浸没两支燃烧匙,白磷火焰熄灭)。
故答案为:白磷燃烧,红磷不能燃烧。
(3)若要使“步骤ⅱ”中的白磷继续燃烧,实验操作是打开弹簧夹,向瓶内注入空气直至白磷露出水面。
故答案为:打开弹簧夹,向瓶内注入空气直至白磷露出水面。
(4)生石灰在实验中的作用:与水反应放热,使温度达到白磷的着火点。
故答案为:与水反应放热,使温度达到白磷的着火点。
(5)注射器活塞最终停留在20mL﹣60mL×=8mL处。
故答案为:8。
【点评】灭火的方法有:移走可燃物,隔绝氧气,降低温度到可燃物的着火点以下。
21.(2024•云龙区校级三模)法国化学家拉瓦锡曾采用下图装置测定空气成分,他将汞放在下图密闭容器里连续加热12天,得到红色粉末氧化汞(HgO);接着,又把红色粉末放在另外容器里加热,最终搞清了空气的主要成分。
(1)拉瓦锡连续加热汞12天,其目的是 使汞与氧气充分反应 ;曲颈瓶及玻璃钟罩中剩余气体约占原气体总体积的 。
(2)将红色粉末加强热可生成初始物质,其化学方程式为 2HgO2Hg+O2↑ 。
(3)实验室用燃磷法测量空气中氧气含量的化学方程式是 4P+5O22P2O5 。
【分析】在装有空气的密闭容器中,欲用加热法测定空气中氧气含量,所选除氧剂要具备以下特征:本身在空气中在加热条件下能与氧气反应(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度,据此进行分析解答。
【解答】解:(1)连续加热12天的目的是使汞和氧气充分反应,剩余气体约占原气体总体积的五分之四。
拉瓦锡通过该实验得出了空气由氮气和氧气组成,其中氧气约占空气总体积的结论,则曲颈瓶及玻璃钟罩中剩余气体约占原气体总体积的;
(2)红色粉末是氧化汞,将红色粉末加强热可生成初始物质,氧化汞在加热条件下生成汞和氧气,反应的化学方程式为2HgO2Hg+O2↑。
(3)实验室用燃磷法测量空气中氧气含量,原理是红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为4P+5O22P2O5。
故答案为:
(1)使汞与氧气充分反应;;
(2)2HgO2Hg+O2↑;
(3)4P+5O22P2O5。
【点评】本题难度不大,掌握用加热法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
22.(2024•铁锋区三模)化学是以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段,根据图示回答下列问题:
(1)图A所示集气瓶中预先放水的作用是 吸收热量和生成的五氧化二磷 (答一点)。若液面上升大于五分之一,原因可能是 弹簧夹没夹紧 。(答一点)
(2)图B所示实验中,打开活塞,用 燃着的木条 分别接近a、b玻璃尖嘴口处,检验产生的气体。
(3)图C所示实验玻璃管中的现象是 红棕色粉末逐渐变黑 ,酒精灯的作用是 处理尾气 。
【分析】(1)根据水能吸收热量和生成的五氧化二磷,以及弹簧夹没夹紧会导致红磷燃烧时有气体从导管逸出来分析;
(2)根据电解水生成氢气和氧气,氧气具有助燃性,氢气具有可燃性来分析;
(3)根据氧化铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳,以及一氧化碳有毒,能燃烧生成二氧化碳来分析。
【解答】解:(1)图A是测定空气中氧气含量的实验,集气瓶中预先放水的作用是吸收热量,加快冷却,或者吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气。若液面上升大于五分之一,原因可能是弹簧夹没夹紧,导致红磷燃烧时有气体从导管逸出。
(2)图B是电解水实验,打开活塞,用弹簧夹没夹紧分别接近a、b玻璃尖嘴口处,检验产生的气体,若气体能使燃着的木条烧得更旺,则该气体是氧气,若气体能被点燃,则该气体是氢气。
(3)图C是一氧化碳还原氧化铁实验,氧化铁和一氧化碳在高温下生成铁和二氧化碳,玻璃管中的现象是红棕色粉末逐渐变黑;一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,所以酒精灯的作用是处理尾气,防止污染空气。
故答案为:
(1)吸收热量和生成的五氧化二磷;弹簧夹没夹紧;
(2)燃着的木条;
(3)红棕色粉末逐渐变黑;处理尾气。
【点评】本题主要考查了基本的化学实验,难度不大,熟记实验的原理以及注意事项是解题关键。
23.(2024•青原区一模)以下为某校化学兴趣小组开展的“空气中氧气含量的测定”
实验活动:
(1)图1中仪器①的名称是 烧杯 。若实验中红磷量不足,可能导致所测值 偏小 。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
(2)图2为图1的改进装置,图3是通过压强传感器测得图2容器内压强随时间变化的曲线。
①该反应的化学方程式为 ;与图1装置相比,该装置的优点是 误差更小,结果更精确(合理即可) ,可观察的不同现象是 小气球先膨胀,后缩小,比原来更瘪 ;
②关闭弹簧夹K,闭合电路,图3中P0﹣a段压强增大的理由是 红磷燃烧放热,使管内压强增大 ;a﹣b段压强减小的原因是 红磷燃烧消耗氧气且恢复至室温,使管内压强变小 。
【分析】(1)根据仪器的名称、影响测定结果的原因来分析;
(2)根据化学反应的原理、装置的特点、装置内的压强变化来分析。
【解答】解:(1)图1中仪器①的名称是烧杯;若实验中红磷量不足,氧气不能被完全消耗,进入装置中水体积变小,可能导致所测值偏小;
(2)①磷和氧气点燃生成五氧化二磷,该反应的化学方程式为;与图1装置相比,该装置在密闭的环境中进行反应,能够减少实验误差,且污染较小;红磷燃烧放热,装置内压强增大,气球膨胀,随着反应的进行,氧气被消耗,至恢复至室温,气球变瘪,由于氧气被消耗,气球比原来更瘪;
②关闭弹簧夹K,闭合电路,图3中P0﹣a段压强增大,是红磷燃烧放热,使管内压强增大;红磷燃烧消耗氧气且恢复至室温,使管内压强变小,则a﹣b段压强减小。
故答案为:(1)烧杯;偏小;
(2)①;误差更小,结果更精确(合理即可);小气球先膨胀,后缩小,比原来更瘪;
②红磷燃烧放热,使管内压强增大;红磷燃烧消耗氧气且恢复至室温,使管内压强变小。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是:能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
24.(2024•西安二模)如图所示,根据下列实验装置图回答问题。
(1)写出仪器①的名称: 铁架台 。
(2)实验室用装置B制取二氧化碳的化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 。
(3)若用装置C收集氧气,验满的方法是 将带火星的木条放在b口,若木条复燃,则已集满 。
(4)用装置D测定空气中氧气含量。将锥形瓶放入热水中片刻引燃白磷,待白磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器中的水进入锥形瓶,最终注射器活塞停留在约 5 mL刻度处。锥形瓶中剩余气体 不支持 (填“支持”或“不支持”)燃烧。
【分析】(1)仪器的名称和用途;
(2)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热。二氧化碳能溶于水,密度比空气的密度大,因此只能用向上排空气法收集;
(3)若用装置C收集氧气,验满的方法是:将带火星的木条放在b口,若木条复燃,则已集满;
(4)用装置D测定空气中氧气含量,氧气约占空气体积的五分之一。
【解答】解:(1)铁架台是常用的加持仪器,故答案为:铁架台;
(2)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳,因此不需要加热;故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(3)若用装置C收集氧气,验满的方法是:将带火星的木条放在b口,若木条复燃,则已集满;故答案为:将带火星的木条放在b口,若木条复燃,则已集满;
(4)将锥形瓶放入热水中片刻引燃白磷,待白磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,注射器中的水进入锥形瓶,最终注射器活塞停留在约5mL刻度处。锥形瓶中剩余气体不支持燃烧;故答案为:5;不支持。
【点评】本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、空气中氧气含量的测定等,综合性比较强。气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。
25.(2024•玉山县一模)水在实验室中应用也很广泛,水在化学实验中的作用不可忽视。图中四个实验分别用到水。
请回答:
(1)实验A是铁丝燃烧实验其中水的作用是 防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底 ,反应的实验现象是 剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体 。
(2)装置B通过烧杯中的水进入集气瓶中的体积可得出氧气约占空气总体积 的结论。
(3)实验C用20mL的注射器先抽取10mLCO2,再抽取10mL水,保持针筒密闭并用力振荡,观察到活塞最后停在12mL刻度线处,说明在该温度下10mL水,约溶解 8 mLCO2。
(4)实验D中,试管b中收集到的气体是 氧气 。
【分析】(1)根据铁丝在氧气中燃烧实验进行分析。
(2)根据烧杯中的水进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的1/5进行分析。
(3)根据二氧化碳能溶于水进行分析。
(4)根据电解水实验,正极产生的气体是氧气进行分析。
【解答】解:(1)铁丝在氧气中燃烧实验中集气瓶内预先放少量水,为了防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底;反应的实验现象是剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;
(2)装置B烧杯中的水进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的1/5,可得出氧气约占空气总体积;
(3)二氧化碳能溶于水,在室温下10mL水约溶解二氧化碳的体积=(10mL+10mL)﹣12mL=8mL;
(4)电解水实验,正极产生的气体是氧气,试管b与正极相连,故试管b产生的气体是氧气。
故答案为:(1)防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶底;剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体;
(2);
(3)8;
(4)氧气。
【点评】本题主要考查二氧化碳的物理性质等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行解题。
26.(2024•庆云县一模)下列是一组与水有关的实验。请根据要求回答相关问题。
(1)实验A——去除粗盐中难溶性杂质:步骤③的操作名称是 蒸发 ;步骤②中玻璃棒的作用是 引流 。
(2)实验B——测定空气中氧气的含量:集气瓶中水的作用是 吸热降温;吸收五氧化二磷,防止污染环境 。集气瓶中发生反应的化学方程式是 4P+5O22P2O5 。
(3)实验C——研究水的组成:将燃着的木条分别放在a、b口处,打开活塞,a处观察到的现象是 气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热 ,b处观察到 木条燃烧更剧烈 ,由此得出的结论是 电解水生成氢气和氧气 。
【分析】(1)步骤③的操作名称是蒸发;步骤②中玻璃棒的作用是引流。
(2)红磷燃烧生成五氧化二磷。
(3)电解水时,正极产生的是氧气,氧气能使带火星的木条复燃,负极产生的是氢气,氢气燃烧生成水,氧气和氢气的体积比约为1:2,质量比是8:1。
【解答】解:(1)实验A——去除粗盐中难溶性杂质:步骤③的操作名称是蒸发;步骤②中玻璃棒的作用是引流。
故答案为:蒸发;引流。
(2)实验B——测定空气中氧气的含量:集气瓶中水的作用是吸热降温;吸收五氧化二磷,防止污染环境。集气瓶中发生反应的化学方程式是4P+5O22P2O5。
故答案为:吸热降温;吸收五氧化二磷,防止污染环境;4P+5O22P2O5。
(3)实验C——研究水的组成:将燃着的木条分别放在a、b口处,打开活塞,a处观察到的现象是气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热,说明电解水生成了氢气,b处观察到木条燃烧更剧烈,说明反应生成氧气,由此得出的结论是电解水生成氢气和氧气。
故答案为:气体燃烧,发出淡蓝色火焰,放热;木条燃烧更剧烈;电解水生成氢气和氧气。
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