化学的终极问题是什么？
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|系统分类:|关键词:化学 科学哲学 学术
笔者常常听到身边有人提到这个观点：化学没有 “终极问题”，甚至有人以此为据否定化学的一级学科地位。物理学的终极问题是 “How did He create the world”，生物学的终极问题是 “How did He create us”，那么化学呢？与其他自然科学相比，可能化学的终极问题确实并不那么人尽皆知。但如果化学家自己都觉得化学没有终极问题，这就有些尴尬了。事实上，化学的终极问题应当是通过对分子层面的操纵创造新物质，如果用类似于物理和生物的句式来表达的话，那就是 “How to create the world as Him”。化学史的主题是创造新物质化学的历史，有别于认识世界的天文、地理、生物和理解世界的物理，其主题是创造新物质。历史学的常识告诉我们，对金属的发现、使用和冶炼是文明断代的标志，石器时代、青铜时代和铁器时代是人类文明发展的标准分期，而其中核心科技——冶金无疑是化学问题，青铜与钢铁都是人类创造的新材料，其中孕育了早期的化学知识。除了冶金之外，酿酒和发酵工艺是原始的食品化学工艺，药物发现和提纯工艺是早期药物化学，这些都是各文明共有的化学萌芽。2015 年江西南昌海昏侯墓出土的青铜蒸煮器（约公元前 60 年）。本器是该墓中体型最大的青铜器，具有复杂的内外双层结构和类似蒸馏头的部件（图中右上角），被发现时其中尚有芋头和栗子等淀粉类食物残余。专家猜测其可能是早期发酵与蒸馏酒的器具，这将把蒸馏酒的历史提前一千年。也有人提出可能是一种水钟。无论如何，这件复杂精巧的青铜器本身就说明了冶金技术的发达。照片摄于首都博物馆。中世纪的炼金术尤其体现了化学的创造新物质特点，以至于其名称 Alchemistry 成为现代化学一词 Chemistry 的来源。科学革命以后，化学成为一门科学，其中一个不可割裂的贡献来自于炼金术的研究范式。炼金术将经验事实与客观规律结合起来，超越了冶金、食品、药物等领域纯技术的限制，试图从实验事实中发现某种客观规律，并以之指导新的实践。炼金术士们追求的、能够点铁成金的 “哲人石”（Philosopher's stone，拉丁文作 lapis philosophorum） 固然是不经之谈，但他们在炼制哲人石的过程中使用的思维范式构成了化学科学的部分基础。他们提出的一些基本概念，例如元素、酸碱、溶剂，仍在化学领域中使用，甚至他们总结的某些规律（例如 “相似相溶”，拉丁文作 Similia similibus solvuntur）仍具有一定现实意义。将化学称为现代 “炼金术”，不是完全没有道理的。近代以来，合成与创造新物质更是化学发展的主线。氧气的制备（1774，J. Priestley）为推翻燃素说奠定了基础。尿素的合成（1828，F. Wöhler）开创了有机化学。进入现代以来，合成化学在无机、有机、催化、高分子和超分子等领域得到了蓬勃发展，其产物在现代社会的各方面获得广泛应用。徐光宪院士曾经在长文《21 世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪》中有过详细的论述：报刊上常说 20 世纪发明了六大技术：(1)信息技术；(2)生物技术；(3)核科学和核武器技术；(4)航空航天和导弹技术；(5)激光技术；(6)纳米技术。但却很少有人提到包括合成氨、合成尿素、合成抗生素、新药物、新材料和高分子的化学合成（包括分离）技术。上述六大技术如果缺少一二个，人类照样能够生存。但如果没有 Haber 在 1909 年发明的用铁作催化剂的高压合成氨技术，世界粮食产量至少要减半，60 亿人口有 30 亿要饿死。……如果没有合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类不能控制传染病，无法缓解心脑血管病，平均寿命就要缩短 25 年。如果没有合成纤维、合成塑料、合成橡胶的技术，人类生活要受到很大影响。信息技术的核心是集成电路芯片，这是化学合成硅单晶片上经过光刻生产的，计算机的存储器材料也是化学合成的，其它部件用了大量合成高分子材料。又如核电站的关键是核燃料，而核燃料铀、钚等的生产和后处理、废水处理等都是化学工业。激光、航空、航天、导弹和纳米等技术无不需要化学合成的高新材料。所以如果没有化学合成技术，上述六大技术根本无法实现。这些都是无可争辩的事实。——化学通报，2003，66(1)，3-11化学理论与实验的关系作为一门科学，只有经验和技术是不够的。化学的主题是创造新物质，并不是说化学不需要理论，而是在创造新物质的过程中理解、丰富和更新理论，并用理论指导创造新物质的过程。这里的理论指的是对于化学领域的实践有指导意义的科学原理，并不完全等价于所谓 “理论化学”。基于物理和数学方法的计算化学本质上是一种数值实验，它与化学理论还有不同。真正的化学理论不能完全还原为更低层次上的物理（例如量子力学），这是由复杂系统的特点决定的。从某种意义上说，化学理论可以是看作粗粒化的物理理论。现代化学研究的分子以及超分子体系固然在量子力学讨论的范畴之内，但并不是量子力学原理的简单应用，其原因是分子组成、结构、构型、构象的复杂性使得原子的量子性质被分子整体的性质 “遮蔽” 了，而分子的量子性质，特别是大分子和超分子，现在还难以得到可靠的从头计算结果。这并不是说分子的结构与运动没有规律，但这种规律是在底层原子组合的基础上涌现出来的规律，可以脱离量子力学的语言独立存在，这就是 “粗粒化” 的物理理论的含义。化学键理论是上述 “粗粒化” 理论的一个很好例子。早期化学家并没有量子力学的指导，但他们已经独立得出了化合价（1803，J. J. Berzelius）、分子立体结构（1848，L. Pasteur；1874，van't Hoff）、共价键与八隅体（1916，G. N. Lewis）等概念和理论。在量子力学的发展推动下，二十世纪的化学家深入了解了共价键的本质。但这并不意味着化学家从此就一定要使用物理语言描述化学行为，事实上这也被证明是繁琐而困难的。化学家采用自己的理论和语言，例如杂化、共轭、前线轨道等方式解释和预测化学键的行为。这些理论之所以能够成立，根本原因是量子化学的细节在分子层面上可以被忽略，而新的规律自然涌现出来。氢分子的分子轨道图形和能量关系。化学家使用 H—H 表示这根共价键，这并不妨碍化学家对共价键、对氢原子化学性质有更深入的理解。上面的讨论并不是证明化学理论可以离开物理而发展，而是说明化学理论的发展需经过一个 “归纳—演绎—再归纳” 的历程。在化学领域中也存在其它许多经验理论，它们来自化学经验的总结，在特定情形下具有一定指导意义。这并不意味着我们要满足于此，而是要通过努力建立其与物理本质的关系，之后再行抽象，才能真正认识这些规律。这方面一个著名的例子是软硬酸碱理论（Hard-Soft-Acid-Base theory），1963 年 R. G. Pearson 最初提出 HSAB 理论时（JACS，1963，85，3533），它是一个纯粹经验的规律。1968 年，G. Klopman 提出了解释 HSAB 理论的量子力学模型（JACS，1968，90，223），在此基础上，1983 年 Pearson 从分子能量与电子数的关系角度定义了严格的化学硬度（JACS，1983，105，7512），得到了 HSAB 序列的最佳解释。今天，HSAB 理论已经不再是一个经验规律，而是有严格量子化学基础的可靠理论，并衍生出最大硬度原理等化学理论。HSAB 理论的发展历程化学理论与实验的关系是交相促进的。理论指导实验的例子很多，而实验也能有助于理论。化学家研究化学理论的独特方法是合成新物质。在有机化学发展的早期，确定未知物质结构的方法之一就是采用已知化学过程和立体化学的路径将该未知物质合成出来，开创了今天的全合成（Total Synthesis）学科。二十世纪中期，围绕碳正离子经典与非经典展开了长期争议，问题的解决是靠 G. A. Olah 等人用超强酸在低温下得到降冰片正离子的方法，2013 年的 Science 上报道的合成出低温非经典碳正离子[C7H11]+Al2Br7]−，并得到了它的晶体结构（Science, 2013, 341, 62），为这一问题划上了句号。如果将化学理论与实验的发展比作 “摸着石头过河” 的话，那么石头是理论，河就是创造新物质的实验。大部分时间里理论与实验的发展程度不相符合，化学的发展靠两条腿走路：有时候理论走在前头，要靠实验验证；有时候实验走在前头，要靠理论配合。没有摸清楚河里的石头就过了河，下次再过的时候就不好办。光顾着摸石头而忘了过河，又会失去了化学创造新物质的本意。化学理论与实验的关系应当是互相支持、互相进步的。创造新物质的导向前面已经说明，只要涉及分子层面的操纵而创造新物质的研究都是化学。如果我们不囿于传统学科分类，那么实际上有大量的科学领域都是化学，例如合成生物学、一部分凝聚态物理学、材料和纳米科学的很多部分等。更广义一点，创造新物质、创造有利于 “创造新物质” 的物质以及创造 “创造新物质” 的方法，或者说对合成、合成方法和合成条件的研究都应当属于是化学。什么样的合成研究才是好的化学？当然从最直接的角度来看，合成的物质是新物质的才是化学，否则就是技术与工程。那么，新物质一定要是从未有过的物质吗？不一定。如果从统计力学角度做一极端思考，任何物质组成都可能在宇宙中涨落出来过，例如为人熟知的 Boltzmann 大脑。化学家要合成的新物质或探索的新方法是改变物质在现实世界中的布居，让我们想要的时候它就有，想不要的时候它就没有。当然后者更难。前者的具体表现是各种合成化学工业，而后者的一个现实应用是环境污染的治理。新物质一定要有用吗？2015 年，P. Ball 在 &Nature 上发表的 Why Synthesize 一文（Nature, 2015, 528, 327）中讨论了这个问题。首先，有必要厘清一下什么是 “有用”。具有现实的社会经济效益是有用，具有验证理论或挑战理论的意义也是有用。有用的创造自然重要，但没用的也不是不重要。如果有趣，也是值得尝试的。“有趣” 与 “有用” 是两个不同的概念，不应当也没有必要用未来可能有用来为现实的有趣寻找意义，可能有的东西就是只有有趣的意义。有趣反映了化学家的审美取向和智力高度，就像新奇的建筑设计一样，有趣本身就有意义。具有空间拓扑手性的三叶结（Trefoil knot）分子（Angew.Chem. Int. Ed. 1989, 28, 189），一个有趣而没有明显现实意义的化学合成实例。谈到建筑，那么建筑是不是化学？答案当然不是，因为建筑虽然也是创造新物体，但没有分子层面的变化。然而诸如纳米粒子合成、超分子组装等化学家研究的过程也可能没有分子的变化，它们是化学研究吗？答案应当是肯定的，因为纳米粒子的合成和超分子的组装本身需要从分子层面予以操纵。那么一个自然的问题是，会不会出现不需要分子层面的操纵、又能 “合成” 出某种新物质的学科？当然有可能，比方说纳米粒子之间的组装可能就会有这样的效果，但目前实践似乎证明，其自组装仍然与分子层面的调控有关（Adv. Mater. 2013, 25, 4829）。这里化学规律的 “湮灭” 和更高层次上规律的涌现一如量子化学规律在原子和分子层面上的演化。如果新物质的尺度已经大到分子层面的调控失去意义，那么这正是将分子 “粗粒化” 的结果。其结果有可能进入的是宏观领域，也有可能进入的是其他未知领域，它们都会有适用于自身的规律。我们不将其称为化学，因为化学规律已经不再适用，但它们仍然可以是创造新物体的科学。面向创造新物质目标的化学研究与教育化学科研的模式是近两个世纪之前 J. von Liebig 创造的。学徒-导师制符合当时的化学发展需求，但过去化学家依靠经验和天才单枪匹马创造新分子的时代已经落幕，今天的化学界面临许多挑战：绝大多数一线化学研究人员是硕士生或博士生，导师很少亲自参与，而这些研究生毕业又大量不再从事研究工作，而是进入技术领域工作，实际上造成了学术研究训练的无意义：既没有显著提升化学学科研究的人员素质（要么不再继续研究，继续研究的也很少自己亲自从事研究），也没有提升研究生自己的职业竞争力。研究者集中在高校和研究所，研究内容常常脱离实际需要，而需要化学研究的企业和市场反而没有足够科研实力进行研究，在发展中国家尤甚，而恰恰是这些地方的企业需要深入开展化学研究。学术交流方式仍然是传统的期刊、会议等，评价标准单一，存在潜在风险。同行评议制度在化学领域可能导致匿名剽窃或抄袭，不正当竞争尤其常见。期刊论文的质量也因此存在隐忧。跨领域、跨学科的学术合作日益增多，这不只是化学家们相互合作主观行为，而常常是所研究课题的客观要求。随着专业知识的爆炸，具有专门知识的人才越来越多，而具有综合知识的人才越来越少。以上问题当然不仅仅是化学学科的问题，但在化学领域中不能不正视。近年来，化学研究领域里一些新的趋势正在显现。首先是一些独立研究机构的出现。例如纽约的 D. E. Shaw 领导的 DE Shaw Research，在计算化学领域做出了大量原创性工作（/index.html）。这类独立研究机构的重要特点之一是招募富有经验的研究生从事研究工作，有利于开展大规模项目的研究，为科研人才的培养和发展提供了新的思路。引进市场化机制，还会有助于减少学术界对政府的依赖。将基金来源部分地社会化的有趣之处是，市场本身具有导向性，对学术研究的成果能够从有用性的角度进行筛选；但同时市场也具有长尾效应，小众的学术问题和兴趣也有希望获得合于预期的经费支持。DE Shaw Research 在纽约市中心的工作地点。图片来自其招聘广告。在学术出版和交流方面，数学和物理领域很早就普及了预印本方式（arvix.org），最近由冷泉港实验室主导的生物预印本 BioRvix 也得到了快速发展（biorvix.org）。但化学领域的预印本交流模式始终没有建立起来。类似预印本的在线学术交流方式将学术发明和发现的率先公布到学术共同体中，应当有利于提高交流效率，减少不当竞争，同时提高审稿可靠性。此外，搭建其它在线信息交流平台，也是跨学科交流和合作的重要方式。例如 2015 年，为了解决化学生物学研究中抑制剂和探针分子的文献数据质量问题，数十位化学生物学家联合倡议（Nature Chem. Biol. 2015, 11, 536）建立交流网站 Chemical Probes （http://www.chemicalprobes.org/），以提供可靠规范的数据来源。二十世纪后半叶的化学理论和实验都有很大发展，但化学专业高等教育的内容还没有完全体现这些发展。例如前文所属的软硬酸碱 HSAB 理论，至今还有大量化学工作者认为这是一个经验规律，以至于被作为化学缺乏严格理论的反面例证。在基础教育中值得全面整理现有理论，重新审视各部分的物理意义和化学意义，改变重科研轻基础的风气，对学生的发展和综合素质的养成应当是长远有利的。结 & &语“哲学家们只是用不同的方式解释世界，而问题在于改变世界。”（K. Marx 语）化学作为自然科学的一个重要组成部分，其核心技术和终极问题就是创造新物质，过去化学发展的历程说明了这一主题的持久性，未来化学自身的发展、化学研究模式的转变也应当围绕着这个主题展开。化学的终极问题不会有确定的答案：因为新物质永无止境，化学的未来永不停歇。物理学家通过认识世界来成为造物主，化学家通过成为造物主来认识世界。注：原文发表于微信公众号 “听石先生的文字”（MrTingshi），略有修改。
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文章来源莲山 课件 w ww.5 YK J.COM 9.3 化学与环境一．（共20小题）1．（;重庆）“创建国家环境保护模范城市”，是重庆市政府正在实施的一项民生工程，下列做法不利于该项工程实施的是（　　）　&A.减少燃煤使用&B.回收废旧金属&C.大力植树造林&D.野外焚烧垃圾　2．（;宜宾）空气是一种宝贵的自然资源．下列措施中，不利于提高空气质量的是（　　）　&A.开发新能源代替化石燃料　&B.改进汽车尾气的净化技术　&C.节假日燃放烟花爆竹　&D.控制PM2.5的排法以减少雾霾天气　3．（;兰州）下列不利于兰州市“创建国家卫生城市”的做法是（　　）　&A.道路洒水，空中喷雾　&B.植树造林，绿化环境　&C.焚烧垃圾，扬尘作业　&D.加快地铁建设，减少机动车尾气排放　4．（;眉山）下列做法不符合环保理念的是（　　）　&A.秸秆回收利用，不露天焚烧　&B.预防传染病，不回收塑料制品　&C.禁止在公共场所吸烟　&D.提倡使用太阳能热水器　5．（;贵港）2015年世界环境日中国的主题是“践行绿色生活”，下列不符合这一主题的是（　　）　&A.衣：废旧衣服回收在利用　&B.食：利用地沟油制售食用油　&C.住：清洁乡村，美丽贵港　&D.行：能走不骑，能骑不开，少开多乘公交车　6．（;衡阳）为了让天更蓝、地更绿、水更[，下列建议不可行的是（　　）　&A.严禁随意焚烧秸秆，以减少PM2.5的排放　&B.大力开发和使用风能、太阳能，减少使用化石燃料　&C.禁止使用化肥农药，以防止水体污染　&D.分类回收垃圾．以促进资源再生和利用　7．（;玉林）下列做法对环境污染防治工作起到积极作用的是（　　）　&A.随地焚烧垃圾&B.多植树造林　&C.多使用含磷洗衣粉&D.随地吐痰　8．（;黔西南州）近年来，严重的雾霾天气使我国中东部地区的城市遭受了严重污染．下列不属于空气污染物的是（　　）　&A.CO2&B.SO2&C.PM2.5&D.NO2　9．（;十堰）下列物质不属于空气污染物的是（　　）　&A.一氧化碳&B.二氧化碳&C.二氧化硫&D.烟尘　10．（;河南）下列各项中，属于我国《环境空气质量标准》基本监控项目的是（　　）　&A.S02浓度&B.02浓度&C.N2浓度&D.H2O浓度　11．（;兰州）空气污染指数简称API．下列不计入空气污染指数的项目是（　　）　&A.CO2&B.CO&C.NO2&D.可吸入颗粒物　12．（;黄石）根据我国环保部颁布的《环境空气质量标准》．下列项目不属于监测范围的是（　　）　&A.PM2.5&B.N2&C.SO2&D.NO2　13．（;广安）下列说法正确的是（　　）　&A.大量焚烧秸秆不会给空气带来PM2.5　&B.用水灭火，目的是降低可燃物着火点　&C.步行，骑自行车是低碳出行方式　&D.发现室内煤气泄漏时，立即打开排气扇的电源开关　14．（;南昌）化学在能源利用、环境保护等方面起着重要的作用．下列有关说法错误的是（　　）　&A.为治理雾霾，禁止使用化石燃料　&B.变废为宝，将地沟油转化为航空燃油　&C.城市道路使用太阳能景观灯，节能又环保　&D.用二氧化碳和水等合成新型燃油，有利于减缓温室效应　15 ．（;扬州）今年是扬州建城2500周年，下列做法不合理的是（　　）　&A.直接燃烧煤炭&B.分类回收垃圾&C.使用降解塑料&D.推广乙醇汽油　16．（;苏州）今年的6月5日是第44个“世界环境日”，也是我国新《环保法》实施后的首个“环境日”．我国今年的主题是“践行绿色生活”，下列做法符合这一主题的是（　　）　&A.将农田中产生的秸秆就地焚烧　&B.将废旧电池深埋　&C.增加植树造林面积　&D.高炉炼铁的废气直接排放到大气中　17．（;乌鲁木齐）党和国家已把“生态文明建设”提长升到更高的战略层面，要求加大自然生态系统恢复和环境保护的力度，下列做法不符合这要求的是（　　）　&A.“低碳生活，绿色出行”正在成为人们的生活常态　&B.加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量以加快经济建设　&C.全面关停能耗大污染严重的企业，以减少资源浪费，恢复自然生态　&D.合理施用化肥和农药，减少对环境的影响，保障农产品产量及食品质量安全　18．（;陕西）化学知识有助于我们正确认识、理智选择、科学生活，下列说法不正确的是（　　）　&A.正在推广普及的公共自行车为人们绿色出行提供了便利　&B.生活中常用的塑料、纤维、合金、玻璃等都是有机合成材料　&C.合理使用食品添加剂，可以改善食品的品质、外观和营养价值等　&D.化学反应产生的热能，被广泛用于生产、生活、科技发展等领域　19．（;黔东南州）日起，十二届全国人大常委会通过的史上最严厉的“环保法”开始实施．保护环境利在千秋，功在当代．为了保护环境，你认为下列措施切实可行的是（　　）①大量砍伐森林，作为燃料代替燃煤．②合理使用化肥、农药．③使用风力、水力发电代替火力发电．④控制烟花爆竹的燃放．⑤控制生活污水和工业废水的排放．　&A.只有②③④⑤&B.只有①③④⑤&C.只有①③⑤&D.①②③④⑤　20．（;桂林）6月5日为“世界环境日”，今年我国的主题是“践行绿色生活”．下列做法符合这一主题的是（　　）　&A.倡导使用节能灯&B.使用一次性筷子　&C.随意排放生活污水&D.随便丢弃废电池　　二．题（共3小题）21．（;昆明）（1）日，“南博会”在昆明滇池畔开幕．滇池对调节昆明的气候起到重要作用．①下列做法会对滇池造成污染的是　　　　　　（填字母）．A．向滇池大量排放生活污水B．在滇池流域大量使用农药、化肥C．工厂污水经处理达标后排入滇池D．禁止在滇池岸边增建餐馆和修建鱼塘②某同学在流入滇池的河道口处取水，加入肥皂水并振荡，发现泡沫很少，则该水属于　　　　　　（填“硬水”或“软水”）；若将此水进行净化处理，单一操作相对净化程度较高的是　　　　　　（填“静置沉淀”、“吸附沉淀”、“过滤”或“蒸馏”）．（2）由于吸烟，不慎引燃被褥，立即用水灭火，使温度降低到可燃物的　　　　　　以下．（3）配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液，实验步骤是：①计算：氯化钠　　　　　　g，水　　　　　　g；②　　　　　　；③量取；④溶解：该步骤中玻璃棒的作用是　　　　　　．　22．（;绥化）日，黑龙江省省长陆昊在水污染调研工作会议上指出，今年要加大力度治理我省水污染问题，让百姓喝上放心水，并且在农业和化肥使用方面保持零增长．（1）水体污染有很多危害，请说出一条防止水体污染是具体措施：　　　　　　．（2）饮用硬度过大的水不利于人体健康，生活中常用　　　　　　来区分硬水和软水．（3）使用复合肥可以有效减少化肥的使用量，下列属于复合肥的是　　　　　　．& A．CO（NH2）2 B．K2SO4 C．KNO3 D．Ca（H2PO4）2．　23．（;永州）正常雨水偏酸性，pH约为5.6，这是因为大气中的 A气体溶于水的缘故．酸雨是指pH小于5.6的降水，主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的，发生的反应主要有：①SO2+H2OTH2SO3&&&&&&& ②2H2SO3+O2T2H2SO4③2NO+O2T2NO2（快速）&& ④3NO2+H2OT2HNO3+NO请回答下列有关问题：（1）A气体的化学式为　　　　　　．（2）上述四个化学反应中的所有物质中，属于酸的有　　　　　　种．（3）由③、④两个反应可知，NO2中的氮元素最终以　　　　　　（写化学式）物质形式存在．　　三．解答题（共7小题）24．（;自贡）日是世界环境日．请认真回答下列问题，愿化学使我们的生活更加美好．（1）PM2.5是指大气中　　　　　　（填“大于”或“小于”）或等于2.5微米的颗粒物．下列行为不会形成PM2.5的是　　　　　　（填序号）．A．焚烧秸秆&& B．汽车尾气排放&& C．太阳能发电雾霾天气尽量避免外出，外出时使用PM2.5口罩，该口罩中使用了活性炭，这是利用了活性炭的　　　　　　作用．（2）酸雨是指pH小于5.6的降水．煤燃烧时排放出　　　　　　（写出两种主要物质的化学式）等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于水，会形成酸雨．（3）“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度．下列做法中不符合“低碳”要求的是　　　　　　（填序号）．A．少用一次性用品：纸杯、筷子、塑料袋等&&&&& B．多挖煤、多发电、加快经济发展C．提倡骑自行车、乘公交车出行．　25．（;张家界）今年6月5日是新环保法实施后的首个“环境日”，主题是“践行绿色生活”．旨在增强公民环境保护意识，采取低碳、节俭的生活方式，自觉履行环境保护义务．请写出生活中符合低碳、节俭的生活方式的两种具体做法：（1）　　　　　　；（2）　　　　　　．　26．（;莆田）2015年1月起，国内重型柴油车普推国Ⅳ排放标准．减排的原理为：向反应罐内喷入车用尿素溶液，在一定条件下，尿素[CO（NH2）2]先转化为NH3，NH3再与发动机排出的NO等反应生成氮气和水．回答下列问}．（1）尿素属于　　　　　　（填“有机物”或“无机物“）．（2）尿素的下列性质中，属于化学性质的是　　　　　　（填字母）．A．无色晶体，B．熔点132.7℃，C．易溶于水，D．加热超过熔点即分解（3）以尿素为主要原料制成的某种塑料是热固性塑料，该塑料　　　　　　（填“能”或“不能”）用加热法修补．（4）NH3与NO在一定条件下反应的化学方程式为　　　　　　．（5）过期的车用尿素溶液可用作氮肥，根据如图标签，该桶溶液（假设尿素没有损耗）能供给作物约　　　　　　kg（填字母）氮元素．A.1.5&&&&& B.3.0&&&&& C.6.5（6）喷入反应罐内的尿素溶液不能过多或过少．如果喷入过多，会造成　　　　　　．&　27．（;宿迁）人类是生活离不开水，某生活污水主要含有碎菜叶、碎塑料薄膜、泥沙、氯化钠和碳酸钠等物质．现欲将其经去渣处理后作为清洗厕所的用水．请问：（1）捡掉污水中的碎菜叶、碎塑料薄膜等较大的固体后，可对污水进行　　　　　　操作除去其中捡不掉的固体物质；把生活污水进行处理在利用的目的是　　　　　　．（2）①试剂A的化学式是　　　　　　，试剂A加入过量的作用是　　　　　　；②写出步骤Ⅱ所发生反应的化学方程式　　　　　　；如果步骤Ⅰ先加入试剂B，步骤Ⅱ加入过量试剂A，也能达到检验氯化钠的目的，理由是　　　　　　．&　28．（;北京）某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO2，还能将其转化为石膏（CaSO4&#O）等产品，实现“变废为宝”．主要物质转化关系如下：& （1）设备1中，通过喷淋水脱去烟气中的SO2，该反应的化学方程式为　　　　　　．（2）设备2中，加入CaCO3的目的是将H2SO3转化为　　　　　　．（3）设备3中，反应前后化合价发生改变的元素是　　　　　　．　29．（;株洲）请用所学的知识回答下列问题：（1）pH＜5.6的降雨称为酸雨．为什么把标准定为5.6？（2）华雪同学用锌粒与稀硫酸在如图所示的装置中制取氢气，一段时间后不再有气泡产生．在解释“不再有气泡产生 ”的原因时，华雪同学认为可能是锌粒与稀硫酸脱离了接触，你认为还可能有什么原因？&　30．（;怀化）城市生活垃圾的处理是世界性难题．如图是某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分工艺流程．资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体．资料2：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化据此，回答下列问题：&（1）利用垃圾焚烧产生的　　　　　　能转变为电能来发电．（2）为了不污染环境，垃圾焚烧产生的烟气必须通入　　　　　　性溶液来吸收．（填“酸”或“碱”）（3）请你谈谈对“H2”的认识　　　　　　（任写一点）（4）SO2是形成　　　　　　的主要物质（填“白色污染”或“酸雨”）；写出酸雨的一点危害　　　　　　．（5）将所得硫酸亚铁溶液在氮气 环境中加热浓缩，冷却结晶、　　　　　　（填“过滤”或“蒸馏”），得到硫酸亚铁晶体．其中氮气的作用是　　　　　　．（6）请你对身边的生活垃圾处理提一条合理化建议　　　　　　．　　
&&&&& 9.3 化学与环境参考答案与试题解析　一．（共20小题）1．（;重庆）“创建国家环境保护模范城市”，是重庆市政府正在实施的一项民生工程，下列做法不利于该项工程实施的是（　　）　&A.减少燃煤使用&B.回收废旧金属&C.大力植树造林&D.野外焚烧垃圾
考点：&防治空气污染的措施．专题：&空气与水．分析：&A．根据煤炭燃烧的污染物来分析；B．根据分类回收废旧金属的作用进行分析；C．根据植树造林的意义来分析；D．焚烧垃圾会产生污染物．解答：&解：A．减少燃煤使用可以减少温室气体、二氧化硫的排放，改善空气质量；B．分类回收废旧金属可以减少对环境的污染，节约金属资源，有利于环境保护；C．植树造林可以防风固沙、改善空气质量，吸收某些污染物等；D．焚烧垃圾会产生有害气体，粉尘而造成空气的污染．故选D．点评：&环境问题是人们关注的热点，也是中考考查的重点，了解常见污染物的来源、危害、防治措施等是正确解答此类题的关键．　2．（;宜宾）空气是一种宝贵的自然资源．下列措施中，不利于提高空气质量的是（　　）　&A.开发新能源代替化石燃料　&B.改进汽车尾气的净化技术　&C.节假日燃放烟花爆竹　&D.控制PM2.5的排法以减少雾霾天气
考点：&防治空气污染的措施．专题：&化学与环境保护．分析：&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，根据污染物的来源分析判断所采取的措施是否合理．解答：&解：A、开发新能源代替化石燃料，能减少空气污染，有利于提高空气质量，故选项错误．B、改进汽车尾气的净化技术，能减少尾气污染，有利于提高空气质量，故选项错误．C、节假日燃放烟花爆竹，会产生大量的空气污染物，不利于提高空气质量，故选项正确．D、控制PM2.5的排法以减少雾霾天气，有利于提高空气质量，故选项错误．故选：C．点评：&本题难度不大，考查的是空气的污染与保护，了解空气污染的原因、防治措施等即可正确解答本题．　3．（;兰州）下列不利于兰州市“创建国家卫生城市”的做法是（　　）　&A.道路洒水，空中喷雾　&B.植树造林，绿化环境　&C.焚烧垃圾，扬尘作业　&D.加快地铁建设，减少机动车尾气排放
考点：&防治空气污染的措施．专题：&化学与环境保护．分析：&A、根据道路洒水，空中喷雾可以净化空气进行解答；B、根据植树造林，绿化环境可以净化空气进行解答；C、根据焚烧垃圾，扬尘作业会产生大量有害气体和粉尘进行解答；D、根据加快地铁建设，减少机动车尾气排放可以净化空气进行解答．解答：&解：A、植树造林，绿化环境可以净化空气，做法正确；B、植树造林，绿化环境可以净化空气，做法正确；C、焚烧垃圾，扬尘作业会产生大量有害气体和粉尘，做法错误；D、加快地铁建设，减少机动车尾气排放可以净化空气，做法正确．故选C．点评：&通过回答本题知道了哪些做法有利于环境保护，我们应该如何去做，要知道垃圾的一般处理方法，不要乱扔垃圾，要进行集中处理，要考虑废物的回收再利用，节约资源．　4．（;眉山）下列做法不符合环保理念的是（　　）　&A.秸秆回收利用，不露天焚烧　&B.预防传染病，不回收塑料制品　&C.禁止在公共场所吸烟　&D.提倡使用太阳能热水器
考点：&防治空气污染的措施；白色污染与防治．专题：&化学与环境保护．分析：&环保指的是生活作息时所耗用的能量要尽量减少，减少污染物的排放，特别是减少二氧化碳的排 放量，防止环境污染，减缓生态恶化等，根据是否能达到这一理念进行分析判断．解答：&解：A、秸秆回收利用，不露天焚烧，能防止环境污染，符合环保理念；B、不回收塑料制品，会造成大量的白色污染，不符合环保理念；C、禁止在公共场所吸烟，可以保护环境，符合环保理念；D、提倡使用太阳能热水器，可以保护环境，符合环保理念；故选B．点评：&“低碳、环保”理念是社会关注的热点，也是中考的热点之一，增强环保意识、充分理解节能环保的重要性是解答此类题的关键．　5．（;贵港）2015年世界环境日中国的主题是“践行绿色生活”，下列不符合这一主题的是（　　）　&A.衣：废旧衣服回收在利用　&B.食：利用地沟油制售食用油　&C.住：清洁乡村，美丽贵港　&D.行：能走不骑，能骑不开，少开多乘公交车
考点：&防治空气污染的措施；亚硝酸钠、甲醛等化学品的性质与人体健康．专题：&化学与环境保护．分析：&A、废旧衣服回收在利用，属于绿色生活；B、用地沟油制售食用油会危害人体健康；C、清洁乡村，美丽贵港，利于环境保护；D、能走不骑，能骑不开，少开多乘公交车，属于保护环境．解答：&解：A、废旧衣服回收在利用，属于绿色生活，符合主题；B、用地沟油制售食用油会危害人体健康，不符合主题；C、清洁乡村，美丽贵港，利于环境保护，符合主题；D、能走不骑，能骑不开，少开多乘公交车，属于保护环境，符合主题．故选B．点评：&环境问题日趋严重，如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，本题主要考查学生对节能环保的认识．“低碳减排、绿色生活”这一主题是人类社会热点问题，也是常考题型之一．　6．（;衡阳）为了让天更蓝、地更绿、水更[，下列建议不可行的是（　　）　&A.严禁随意焚烧秸秆，以减少PM2.5的排放　&B.大力开发和使用风能、太阳能，减少使用化石燃料　&C.禁止使用化肥农药，以防止水体污染　&D.分类回收垃圾．以促进资源再生和利用
考点：&防治空气污染的措施；水资源的污染与防治．专题：&化学与环境保护．分析：&A、严禁随意焚烧秸秆，可以减少PM2.5的排放；B、使用清洁能源，可以保护空气，保护环境；C、合理使用化肥和农药；D、分类回收垃圾，可以节约资源．解答：&解：A、严禁随意焚烧秸秆，可以减少PM2.5的排放，故正确；B、大力开发和使用风能、太阳能，减少使用化石燃料，可以保护空气，保护环境，节约化石燃料，故正确；C、合理使用化肥和农药，不能禁止，故错误；D、分类回收垃圾，可以节约资源，故正确．故选C．点评：&保护环境，人人有责，养成良好习惯，做环境小卫士．　7．（;玉林）下列做法对环境污染防治工作起到积极作用的是（　　）　&A.随地焚烧垃圾&B.多植树造林　&C.多使用含磷洗衣粉&D.随地吐痰
考点：&防治空气污染的措施；水资源的污染与防治．专题：&化学与环境保护．分析：&A、根据焚烧垃圾会产生有害气体分析；B、根据多植树造林可以保护环境分析；C、根据磷会对水资源造成污染分析；D、根据痰里含有病毒和细菌分析；解答：&解：A、随地焚烧垃圾会产生大量有害气体或烟尘污染空气，故A错误；B、大力植树造林能减少沙尘暴天气的发生，能减少空气中悬浮颗粒物，故B正确；C、使用含磷洗衣粉会对水资源造成污染，故C错误；D、随地吐痰，会造成细菌、病毒污染，故D错误；故选B．点评：&明确环境污染的来源、防止环境污染的措施是解答本题关健，环境污 染包括大气污染、水污染、土壤污染等．　8．（;黔西南州）近年来，严重的雾霾天气使我国中东部地区的城市遭受了严重污染．下列不属于空气污染物的是（　　）　&A.CO2&B.SO2&C.PM2.5&D.NO2
考点：&空气的污染及其危害．专题：&空气与水．分析：&空气的污染物是主要有害气体和可吸入颗粒物，有害气体主要有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等解答：&解：A、CO2不属于空气污染物，故选项符合题意．B、SO2属于空气的污染物，故选项不符合题意．C、PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，属于空气的污染物，故选项不符合题意．D、NO2属于空气的污染物，故选项不符合题意．故选A点评：&本题难度不大，考查空气的污染问题，解答本题时要注意二氧化碳不是空气污染物，但排放含量过多会造成温室效应 　9．（;十堰）下列物质不属于空气污染物的是（　　）　&A.一氧化碳&B.二氧化碳&C.二氧化硫&D.烟尘
考点：&空气的污染及其危害．专题：&空气与水．分析：&空气污染物中，有害气体主要有CO、SO2、NO2等氮的氧化物和烟尘，烟尘主要是指固体小颗粒．解答：&解：属于空气污染物的是二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、烟尘等，各选项中只有二氧化碳不属于空气污染物．故选：B．点评：&本题是考查空气的污染问题，提醒人们要时刻关注环境，保护我们的生存家园．　10．（;河南）下列各项中，属于我国《环境空气质量标准》基本监控项目的是（　　）　&A.S02浓度&B.02浓度&C.N2浓度&D.H2O浓度
考点：&空气的污染及其危害．专题：&空气与水．分析：&本题主要是空气的污染及其危害，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、二氧化氮等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒．解答：&解：A、二氧化硫属于监控项目，故选项正确；B、氧气属于空气的成分，可供给人体呼吸，氧气浓度不属于监控项目，故错误；C、氮气属于空气的成分，不属于监控项目，故错误；D、水是各种生命活动的基础，不属于监控项目，故错误；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，是中考的热点问题，本考点主要出现在选择题和题中．　11．（;兰州）空气污染指数简称API．下列不计入空气污染指数的项目是（　　）　&A.CO2&B.CO &C.NO2&D.可吸入颗粒物
考点：&空气的污染及其危害．专题：&空气与水．分析：&目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等．不同地区的首要污染物有所不同．解答：&解：A、二氧化碳，是造成温室效应的主要气体，但不是空气污染物，没有计入空气污染指数，故A正确；B、一氧化碳是空气污染物，被计入空气污染指数，故B错误；C、二氧化氮是空气污染物，被计入空气污染指数，故C错误；D、可吸入颗粒物被计入空气污染指数，故D错误．故选A．点评：&本题考查的是“空气污染指数”这一个基础知识点，要熟记空气的污染及其危害，尤其是空气的污染及其污染物的来源等与大气污染相关的考题是中考比较热门的考点．　12．（;黄石）根据我国环保部颁布的《环境空气质量标准》．下列项目不属于监测范围的是（　　）　&A.PM2.5&B.N2&C.SO2&D.NO2
考点：&空气的污染及其危害．专题：&空气与水．分析：&对空气能造成污染的物质有100多种，但主要的污染物有可吸入粉尘、一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物等，必须在空气质量日报中体现出来，让人们及时了解空气质量．解答：&解：A、PM2.5是可吸入颗粒物，是空气的主要污染物之一；B、氮气是空气的主要成分，不是污染物；C、二氧化硫，是空气的主要污染物之一；D、二氧化氮是氮氧化物之一，也是空气的主要污染物之一．故选：B．点评：&本题较简单，要熟悉空气的污染物和空气质量日报的知识．　13．（;广安）下列说法正确的是（　　）　&A.大量焚烧秸秆不会给空气带来PM2.5　&B.用水灭火，目的是降低可燃物着火点　&C.步行，骑自行车是低碳出行方式　&D.发现室内煤气泄漏时，立即打开排气扇的电源开关
考点：&空气的污染及其危害；灭火的原理和方法；防范爆炸的措施．专题：&化学与环境保护；化学与生活．分析：&A、根据焚烧秸秆可以产生烟尘分析；B、根据灭火原理：①清除或隔离可燃物，②隔绝氧气或空气，③使温度降到可燃物的着火点以下，据此结合灭火方法进行分析判断；C、根据骑自行车或步行的方式出行，能减少燃油、燃气等交通工具的使用，从而减少二氧化碳的排放分析；D、根据煤气泄漏，立即打开排气扇电源开关，会引起爆炸进行分析．解答：&解：A、大量焚烧秸秆可以产生烟尘，直接进入大气，会增加空气中PM2.5，故A不符合题意；B、用水灭火是利用了使温度降到可燃物的着火点以下的灭火原理，故B不符合题意；C、骑自行车或步行的方式出行，能减少燃油、燃气等交通工具的使用，从而减少二氧化碳的排放，故C符合题意；D、煤气泄漏，立即打开排气扇电源开关，会引起爆炸，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．本考点主要出现在选择题和填空题中．　14．（;南昌）化学在能源利用、环境保护等方面起着重要的作用．下列有关说法错误的是（　　）　&A.为治理雾霾，禁止使用化石燃料　&B.变废为宝，将地沟油转化为航空燃油　&C.城市道路使用太阳能景观灯，节能又环保　&D.用二氧化碳和水等合成新型燃油，有利于减缓温室效应
考点：&防治空气污染的措施；二氧化碳对环境的影响．专题：&化学与环境保护．分析：&A、当前使用的燃料主要是化石燃料；B、地沟油转化为航空燃油，实现了废物的再利用；C、太阳能取之不尽用之不竭；D、二氧化碳是一种重要的温室气体．解答：&解：A、雾霾一定要治理，但是不能禁止使用化石燃料，该选项说法不正确；B、将地沟油转化为航空燃油，实现了变废为宝，该选项说法正确；C、城市道路使用太阳能景观灯，节能又环保，该选项说法正确；D、用二氧化碳和水等合成新型燃油，有利于减缓温室效应，该选项说法正确．故选：A．点评：&使用化石燃料的过程中产生了大量的污染环境的物质，但是当前情况下禁止使用化石燃料是不现实的．　15．（;扬州）今年是扬州建城2500周年，下列做法不合理的是（　　）　&A.直接燃烧煤炭&B.分类回收垃圾&C.使用降解塑料&D.推广乙醇汽油
考点：&防治空气污染的措施；白色污染与防治．专题：&化学与环境保护．分析：&A、煤炭燃烧生成大量的二氧化碳、二氧化硫等物质；B、有些垃圾不能再利用，有些垃圾能够再利用；C、使用降解塑料有利于保护土壤；D、乙醇是一种比较清洁的能源，燃烧生成水和二氧化碳．解答：&解：A、直接燃烧煤炭不仅是一种对资源的浪费，而且能够产生污染环境的物质，因此直接燃烧煤炭是不合理的；B、分类回收垃圾，既有利于保护环境，也有利于实现资源的再利用，因此分类回收垃圾是合理的；C、使用降解塑料有利于保护土壤，因此是合理的；D、推广乙醇汽油有利于减少污染环境物质的排放，因此推广乙醇汽油是合理的．故选：A．点评：&煤炭是一种重要的天然资源，直接燃烧是一种浪费，因此要对煤炭进行综合利用．　16．（;苏州）今年的6月5日是第44个“世界环境日”，也是我国新《环保法》实施后的首个“环境日”．我国今年的主题是“践行绿色生活”，下列做法符合这一主题的是（　　）　&A.将农田中产生的秸秆就地焚烧　&B.将废旧电池深埋　&C.增加植树造林面积　&D.高炉炼铁的废气直接排放到大气中
考点：&防治空气污染的措施．专题：&化学与环境保护．分析：&解答此题可从节约能源、减少污染等方面分析，凡是节能减排的措施都是正确的．解答：&解：A、秸秆焚烧会造成空气污染，不符合这一主题．故A不正确；B、废旧电池要进行处理，而不能深埋，会污染土壤，故B不正确；C、大力植树造林，可以改进生存环境，符合绿色发展的理念．故C正确；D、高炉炼铁的废气直接排放到大气中会造成严重的空气污染，要处理达标后排放．故D不正确；故选C．点评：&本题考查绿色化学的理念．提倡使用节能技术和节能产品，减少化石燃料的燃烧，符合绿色未来的理念．　17．（;乌鲁木齐）党和国家已把“生态文明建设”提长升到更高的战略层面，要求加大自然生态系统恢复和环境保护的力度，下列做法不符合这要求的是（　　）　&A.“低碳生活，绿色出行”正在成为人们的生活常态　&B.加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量以加快经济建设　& C.全面关停能耗大污染严重的企业，以减少资源浪费，恢复自然生态　&D.合理施用化肥和农药，减少对环境的影响，保障农产品产量及食品质量安全
考点：&防治空气污染的措施；化石燃料及其综合利用；合理使用化肥、农药对保护环境的重要意义．专题：&化学与环境保护．分析：&“优化环境、防止污染”的措施有：工业三废要经过处理后再排放；合理使用农药，可减少农药对农产品和环境的污染；垃圾经分类回收处理可转化为资源；大量的植树造林；研制和开发沽净能源，防治空气污染等．解答：&解：A、鼓励提倡步行和乘坐公共交通工具，会减少PM2.5污染，故A正确；B、化石燃料的燃烧能产生大量的空气污染物，加大石油、煤炭的开采速度，增加化石燃料的供应量，不利于“生态文明建设”，故B错误；C、全面关停能耗大污染严重的企业，以减少资源浪费，恢复自然生态，能对PM2.5的治理起作用，故C正确；D、合理施用化肥和农药，减少对环境的影响，保障农产品产量及食品质量安全，是合理的，故D正确．故选B．点评：&本考点考查的是环境问题，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．　18．（;陕西）化学知识有助于我们正确认识、理智选择、科学生活，下列说法不正确的是（　　）　&A.正在推广普及的公共自行车为人们绿色出行提供了便利　&B.生活中常用的塑料、纤维、合金、玻璃等都是有机合成材料　&C.合理使用食品添加剂，可以改善食品的品质、外观和营养价值等　&D.化学反应产生的热能，被广泛用于生产、生活、科技发展等领域
考点：&防治空气污染的措施；物质发生化学变化时的能量变化；合成材料的使用及其对人和环境的影响；亚硝酸钠、甲醛等化学品的性质与人体健康．专题：&化学与生活．分析：&A、提倡乘坐公交车或自行车出行，能减少化石燃烧的使用，降低二氧化碳和空气污染物的排放，防止环境污染；B、有机合成材料简称合成材料，要判断是否属于合成材料，可抓住三个特征：有机物、合成、高分子化合物，据此常见材料的分类进行分析判断；C、依据食品添加剂的作用分析判断；D、根据人类需要的大部分能量是由化学反应产生的进行解答．解答：&解：A、提倡乘坐公交车或自行车出行，能减少汽车尾气的排放，防止空气污染，所以正确．B、塑料、合成纤维和合成橡胶等是重要的有机合成材料，合金属于金属材料，玻璃的主要成分是硅酸盐，属于无机非金属材料，所以错误．C、食品添加剂具有以下三个特征：一是为加入到食品中的物质，因此，它一般不单独作为食品来食用；二是既包括人工合成的物质，也包括天然物质；三是加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要，所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分；所以正确．D、人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，化学反应产生的热能，被广泛用于生产、生活、科技发展等领域，所以正确．故选B．点评：&化学来源于生产、生活，又服务于生产、生活，因此与生产、生活相关的化学知识，不但可以指导人的生产、生活，而且还是中考的热点之一，特别是营养素、化学元素与人体健康的相关知识，食品安全知识，能源、环保知识，燃烧、灭火及生产安全知识，材料分类及对人和环境的影响等知识更是重中之重．　19．（;黔东南州）日起，十二届全国人大常委会通过的史上最严厉的“环保法”开始实施．保护环境利在千秋，功在当代．为了保护环境，你认为下列措施切实可行的是（　　）①大量砍伐森林，作为燃料代替燃煤．②合理使用化肥、农药．③使用风力、水力发电代替火力发电．④控制烟花爆竹的燃放．⑤控制生活污水和工业废水的排放．　&A.只有②③④⑤&B.只有①③④⑤&C.只有①③⑤&D.①②③④⑤
考点：&防治空气污染的措施；水资源的污染与防治．专题：&化学与环境保护．分析：&环境污染主要有水污染、空气污染、土壤污染三大主要污染，只要有利于环境的措施都是可取的．可从污染的来源、危害以及污染治理 的合理性进行分析解答．解答：&解：①大量砍伐森林，会家居环境的恶化，不利于保护环境，错误；②合理使用农药和化肥能防止水体污染，可以减少污染，正确；③使用风力、水力发电代替火力发电，使用清洁能源代替燃煤发电，可以减少污染，正确；④烟花爆竹的燃放，会产生大量的有毒气体和粉尘，对大气污染严重，所以要控制，正确；⑤控制生活污水和工业废水的排放，可以保护土壤和水资源，可以减少污染，正确；故选：A点评：&治理环境污染是当今世界的主题，保护环境是每个公民的责任和义务，这也是中考的考点之一．　20．（;桂林）6月5日为“世界环境日”，今年我国的主题是“践行绿色生活”．下列做法符合这一主题的是（　　）　&A.倡导使用节能灯&B.使用一次性筷子　&C.随意排放生活污水&D.随便丢弃废电池
考点：&防治空气污染的措施；水资源的污染与防治．专题：&化学与环境保护．分析：&A．根据节能灯能源，光照效果好分析；B．根据一次性筷子的对环境的污染来分析；C．根据生活污水直接排放，会造成水体的污染解答；D．根据随意丢弃废旧的电池，会造成水的污染和土壤的污染解答．解答：&解：A．用节能灯代替白炽灯，节约电能，符合题意；B．使用一次性筷子，既浪费资源，又会污染环境，不合题意；C．生活污水不能随意排放，会造成水体的污染，不合题意；D．随意丢弃废旧的电池，会造成水的污染和土壤的污染，不合题意．故选A．点评：&此题属于社会热点题，同学们要了解可持续发展的含义，会利用所学知识去分析相关题目，培养学生们树立环保的意识．　二．填空题（共3小题）21．（;昆明）（1）日，“南博会”在昆明滇池畔开幕．滇池对调节昆明的气候起到重要作用．①下列做法会对滇池造成污染的是　AB　（填字母）．A．向滇池大量排放生活污水B．在滇池流域大量使用农药、化肥C．工厂污水经处理达标后排入滇池D．禁止在滇池岸边增建餐馆和修建鱼塘②某同学在流入滇池的河道口处取水，加入肥皂水并振荡，发现泡沫很少，则该水属于　硬水　（填“硬水”或“软水”）；若将此水进行净化处理，单一操作相对净化程度较高的是　蒸馏　（填“静置沉淀”、“吸附沉淀”、“过滤”或“蒸馏”）．（2）由于吸烟，不慎引燃被褥，立即用水灭火，使温度降低到可燃物的　着火点　以下．（3）配制50g质量分数为6%的氯化钠溶液，实验步骤是：①计算：氯化钠　3　g，水　47　g；②　称量　；③量取；④溶解：该步骤中玻璃棒的作用是　是搅拌，加速固体溶解　．
考点：&水资源的污染与防治；一定溶质质量分数的溶液的配制；水的净化；硬水与软水；灭火的原理和方法．专题：&溶液、浊液与溶解度；空气与水．分析：&（1）①A、根据生活污水的任意排放会造成滇池水质污染进行解答；B、根据大量使用农药、化肥，会造成滇池水质污染进行解答；C、根据工厂污水经处理达标后排入滇池，可以防止水污染解答；D、根据禁止在滇池岸边增建餐馆和修建鱼塘，可以防止水污染解答；②检验硬水和软水使用的是肥皂水；硬水软化就是减少水中可溶 性钙镁化合物的含量，据此解答．（2）根据灭火的原理解答；（3）根据配制溶质质量分数一定的溶液的基本步骤进行分析解答．利用溶质质量=溶液质量×溶质的质量分数，可根据溶液的质量和溶质的质量分数计算配制溶液所需要的溶质的质量；再根据溶剂质量=溶液质量溶质质量即可求得水的质量．解答：&解：（1）①A、生活污水的任意排放会造成滇池水质污染，故错误；B、大量使用农药、化肥，会造成滇池水质污染，故错误；C、工厂污水经处理达标后排入滇池，可以防止水污染，故正确；D、禁止在滇池岸边增建餐馆和修建鱼塘，可以防止水污染，给正确；②检验硬水和软水使用的是肥皂水；发现泡沫很少，则该水属于硬水；蒸馏后得到的水中几乎不含有任何杂质，是净水程度最高的净化方法；（2）于吸烟，不慎引燃被褥，立即用水灭火，使温度降低到可燃物的着火点以下；（3）实验室配制溶质质量分数一定的溶液时，计算、称量、溶解、装瓶、贴签、入柜．配制50g溶质质量分数为6%的氯化钠溶液，需氯化钠的质量：50g×6%=3g；所需水的质量：50g3g=47g．玻璃棒在该实验中所起的作用是搅拌，加速固体溶解．答案：（1）①AB&& ②硬水；蒸馏（2）着火点（3）①3& 47&& ②称量&&&&& ④是搅拌，加速固体溶解点评：&本题难度不大，掌握常见的净水的方法，明确一定溶质质量分数溶液的配制的步骤、所需仪器、注意事项等是正确解答此类题的关键．完成此题，可以依据已有 的知识进行．　22．（;绥化）日，黑龙江省省长陆昊在水污染调研工作会议上指出，今年要加大力度治理我省水污染问题，让百姓喝上放心水，并且在农业和化肥使用方面保持零增长．（1）水体污染有很多危害，请说出一条防止水体污染是具体措施：　不用含磷洗衣粉（不向水中扔垃圾、工业废水处理达标后排放等）　．（2）饮用硬度过大的水不利于人体健康，生活中常用　肥皂水　来区分硬水和软水．（3）使用复合肥可以有效减少化肥的使用量，下列属于复合肥的是　C　．& A．CO（NH2）2 B．K2SO4 C．KNO3 D．Ca（H2PO4）2．
考点：&水资源的污染与防治；硬水与软水；常见化肥的种类和作用．专题：&空气与水．分析：&（1）根据防止水体污染是具体措施分析解答；（2）根据生活中常用肥皂水来区分硬水和软水解答；（3）根据化肥的分类解答．解答：&解：（1）防止水体污染是具体措施有：不用含磷洗衣粉（不向水中扔垃圾、工业废水处理达标后排放等）；（2）生活中常用肥皂水来区分硬水和软水，泡沫多的是软水，泡沫少的是硬水；（3）复合肥的是含有两种或两种以上营养元素的化肥，A是氮肥；B是钾肥；C是复合肥；D是磷肥．答案：（1）不用含磷洗衣粉（不向水中扔垃圾、工业废水处理达标后排放等）；（2）肥皂水（3）C点评：&造成水体污染的主要因素有：①工业上“三废”的任意排放②农业上不合理的使用化肥和农药③生活污水的任意排放．我们可以根据各地水体的主要污染源来制定相应的防治措施．　23．（;永州）正常雨水偏酸性，pH约为5.6，这是因为大气中的 A气体溶于水的缘故．酸雨是指pH小于5.6的降水，主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的，发生的反应主要有：①SO2+H2OTH2SO3&&&&&&& ②2H2SO3+O2T2H2SO4③2NO+O2T2NO2（快速）&& ④3NO2+H2OT2HNO3+NO请回答下列有关问题：（1）A气体的化学式为　CO2　．（2）上述四个化学反应中的所有物质中，属于酸的有　三　种．（3）由③、④两个反应可知，NO2中的氮元素最终以　HNO3　（写化学式）物质形式存在．
考点：&酸雨的产生、危害及防治；常见的氧化物、酸、碱和盐的判别．专题：&化学与环境保护．分析：&正常雨水偏酸性，pH约为5.6，这是因为大气中的二氧化碳和水反应生成碳酸的缘故；酸雨的pH小于5.6，原因是雨水中溶解二氧化硫或氮氧化物等气体时，最终生成硫酸、硝酸等强酸，溶液酸性较强而导致，据解答有关的问题．解答：&解：（1）正常雨水偏酸性，pH约为5.6，这是因为大气中的二氧化碳和水反应生成碳酸，所以A的化学式是：CO2；（2）由题干发生的反应可知，上述四个化学反应中的所有物质中，属于酸的有H2SO3、H2SO4、HNO3三种．（3）由③、④两个反应可知，NO2中的氮元素最终以HNO3物质形式存在．故答为：（1）CO2；（2）三；（3）HNO3．点评：&本题考查了酸雨的成因、性质和治理等，难度不大，注意积累．　三 ．解答题（共7小题）24．（ ;自贡）日是世界环境日．请认真回答下列问题，愿化学使我们的生活更加美好．（1）PM2.5是指大气中　小于　（填“大于”或“小于”）或等于2.5微米的颗粒物．下列行为不会形成PM2.5的是　C　（填序号）． A．焚烧秸秆&& B．汽车尾气排放&& C．太阳能发电雾霾天气尽量避免外出，外出时使用PM2.5口罩，该口罩中使用了活性炭，这是利用了活性炭的　吸附　作用．（2）酸雨是指pH小于5.6的降水．煤燃烧时排放出　SO2；NO2　（写出两种主要物质的化学式）等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于水，会形成酸雨．（3）“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度．下列做法中不符合“低碳”要求的是　B　（填序号）．A．少用一次性用品：纸杯、筷子、塑料袋等&&&&& B．多挖煤、多发电、加快经济发展C．提倡骑自行车、乘公交车出行．
考点：&空气的污染及其危害；防治空气污染的措施；酸雨的产生、危害及防治；碳单质的物理性质及用途．专题：&化学与环境保护．分析：&（1）PM2.5指细颗粒物．细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径 小于等于 2.5 微米的颗粒物．它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染严重；根据活性炭具有吸附作用进行分析解答．（2）煤燃烧生成二氧化硫、二氧化氮等酸性氧化物，这些物质溶于水后生成显酸性的物质，当雨水的PH＜5.6时，形成酸雨；（3）根据低碳的理念进行分析，低碳就是减少空气中的二氧化碳含量，可 以从减少二氧化碳的排放和增加二氧化碳的吸收进行．解答：&解：（1）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，故填：小于；A、在露天焚烧秸秆可以产生烟尘，直接进入大气，会增加空气中PM2.5，故A不符合题意；B、汽车排放尾气中含有一些烟尘，进入大气，会增加空气中PM2.5，故B不符合题意；C、利用太阳能发电不会污染环境，它是最清洁的能源之一，具有无污染性，不会增加空气中PM2.5，故C符合题意；故填：C．活性炭有疏松多孔的结构，具有吸附作用，故佩戴防PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了其具有吸附作用，故填：吸附．（2）煤燃烧时能生成二氧化硫、二氧化氮等物质．这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于水，会形成酸雨，故填：SO2；NO2；（3）A、少用一次性用品：纸杯、筷子、塑料袋等，能减少消耗的能量、二氧化碳的排放，故选项符合“低碳”理念．B、多挖煤、多发电、加快经济发展，大量使用化石燃料，增加了二氧化碳、空气污染物的排放，故选项不符合“低碳”理念．C、尽量乘坐公交车或骑自行车出行，能减少交通工具的使用，从而减少二氧化碳的排放，故选项符合“低碳”理念．故填：B．点评：&环境的污染与保护是社会关注的焦点问题，与之相关的考题就成为中考的热点之一．低碳理念已成为人们的共识，节能减排的措施和观念是化学考查的热点，要用低碳理念指导自己的活动，把节能减排的措施运用到生产、生活中去．　25．（;张家界）今年6月5日是新环保法实施后的首个“环境日”，主题是“践行绿色生活”．旨在增强公民环境保护意识，采取低碳、节俭的生活方式，自觉履行环境保护义务．请写出生活中符合低碳、节俭的生活方式的两种具体做法：（1）　少用或不用一次性餐具　；（2）　节省使用物品，废品回收利用　．
考点：&防治空气污染的措施．专题：&化学与环境保护．分析：&根据“低碳生活”的措施进行解答．解答：&解：低碳，意指较低（更低）的温室气体（二氧化碳为主）排放．符合低碳生活观念的 ，如：使用双面纸张；用太阳能热水器代替煤炉烧水；少用或不用一次性餐具；节省使用物品，废品回收利用；提倡乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等出行方式等．故答案为：少用或不用一次性餐具；节省使用物品，废品回收利用；点评：&在低碳生活理念已成为人们的共识，节能减排的措施和观念是化学考查的热点，要用低碳生活理念指导自己的活动，把节能减排的措施运用到生产、生活中去．　26．（;莆田）2015年1月起，国内重型柴油车普推国Ⅳ排放标准．减排的原理为：向反应罐内喷入车用尿素溶液，在一定条件下，尿素[CO（NH2）2]先转化为NH3，NH3再与发动机排出的NO等反应生成氮气和水．回答下列问}．（1）尿素属于　有机物　（填“有机物”或“无机物“）．（2）尿素的下列性质中，属于化学性质的是　D　（填字母）．A．无色晶体，B．熔点132.7℃，C．易溶于水，D．加热超过熔点即分解（3）以尿素为主要原料制成的某种塑料是热固性塑料，该塑料　不能　（填“能”或“不能”）用加热法修补．（4）NH3与NO在一定条件下反应的化学方程式为　4NH3+6NO 5N2+6H2O　．（5）过期的车用尿素溶液可用作氮肥，根据如图标签，该桶溶液（假设尿素没有损耗）能供给作物约　B　kg（填字母）氮元素．A.1.5&&&&& B.3.0&&&&& C.6.5（6）喷入反应罐内的尿素溶液不能过多或过少．如果喷入过多，会造成　多余的氨气排入大气，造成了新的污染　．&
考点：&防治空气污染的措施；有机物与无机物的区别；混合物中某元素的质量计算；化学性质与物理性质的差别及应用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式；塑料及其应用．专题：&空气与水．分析：&（1）含有碳元素的化合物属于有机化合物，简称有机物；不含有碳元素的化合物，属于无机化合物，简称无机物；（2）物质的化学性质是需要通过化学变化才能表现出来的性质，物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，包括物质的颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、溶解性等，化学性质一般包括可燃性、氧化性、稳定性、还原性等．（3）根据热固性塑料的特点来分析；（4）在一定条件下NH3和NO反应生成氮气和水，写出该反应的化学方程即可．（5）根据化合物中元素质量的计算方法来分析；（6）根据反应物的质量增加，生成物的质量也会增加来分析．解答：&解：（1）由尿素的化学式可知，尿素是一种含有碳元素的化合物，属于有机物；故填：有机物；（2）颜色、状态、熔点、溶解性均不需要发生化学变化就能表现出来属于物理性质，加热超过熔点即分解生成了新物质属于化学性质；故填：D；（3）热固性塑料受热不熔化，所以不能用加热法修补；故填：不能；（4）在一定条件下NH3和NO反应生成氮气和水，该反应的化学方程为：4NH3+6NO 5N2+6H2O．故填：4NH3+6NO 5N2+6H2O；（5）该车用尿素溶液中含有氮元素的质量为：20kg×32.5%× =3.0kg；故填：B；（6）喷入的尿素溶液过多会生成大量的氨气，排放到空气中会造成空气的污染；故填：多余的氨气排入大气，造成了新的污染．点评：&本题考查了无机物与有机物的判断、物理性质与化学性质、塑料的性质、化学方程式的书写、化合物中元素质量的计算以及空气的污染等知识，难度较小．　27．（;宿迁）人类是生活离不开水，某生活污水主要含有碎菜叶、碎塑料薄膜、泥沙、氯化钠和碳酸钠等物质．现欲将其经去渣处理后作为清洗厕所的用水．请问：（1）捡掉污水中的碎菜叶、碎塑料薄膜等较大的固体后，可对污水进行　过 滤　操作除去其中捡不掉的固体物质；把生活污水进行处理在利用的目的是　节约水资源　．（2）①试剂A的化学式是　HNO3　，试剂A加入过量的作用是　除净碳酸钠　；②写出步骤Ⅱ所发生反应的化学方程式　NaCl+AgNO3TAgCl↓+NaNO3　；如果步骤Ⅰ先加入试剂B，步骤Ⅱ加入过量试剂A，也能达到检验氯化钠的目的，理由是　碳酸银沉淀能溶于硝酸，氯化银沉淀不 能溶于硝酸　．&
考点：&水资源的污染与防治；过滤的原理、方法及其应用；碱的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．专题：&空气与水；常见的碱 碱的通性．分析：&（1）过滤是一种分离不溶性固体与液体形成混合物的常用方法；活性炭具有吸附性，能除去水中色素、异味等杂质；一水多用是节约水资源的有效方法；（2）为检验水中的氯化钠，可滴加能与氯化钠生成白色沉淀的硝酸银溶液，而硝酸银溶液也可与碳酸钠反应形成白色碳酸银沉淀，因此可在滴加硝酸银前加入稀硝酸除去碳酸钠或向形成的沉淀中加稀硝酸，排除碳酸钠对氯化钠检验的影响．解答：&解：（1）除去其中检不掉的固体物质即对不溶性固体与液体形成的混合物进行分离，分离操作自然应为过滤；而生活污水进行处理再利用是一水多用，可节约水资源；（2）经①处理后的水中含有氯化钠和碳酸钠等可溶性物质，为避免碳酸钠对氯化钠检验的影响，实验中应先加入对后面实验不产生影响的稀硝酸进行处理时放出气体为二氧化碳，加入过量稀硝酸以彻底除去碳酸钠，处理后再滴加硝酸银，发生反应的化学方程式为NaCl+AgNO3TAgCl↓+NaNO3，以检验氯化钠的存在；如果先滴加硝酸银再滴加稀硝酸，滴加硝酸银时出现白色沉淀可能为碳酸银可能为氯化银，此时还不能说明含氯化钠，需要待加入稀硝酸后，若沉淀不消失可判断沉淀为氯化银，才能说明含有氯化钠．故答案为：（1）过滤；节约水资源；（2）HNO3，除净碳酸钠；NaCl+AgNO3TAgCl↓+NaNO3；碳酸银沉淀能溶于硝酸，氯化银沉淀不能溶于硝酸．点评：&在使用硝酸银检验溶液中氯离子时，通常需要同时滴加稀硝酸，以排除其它离子对氯离子检验所产生的干扰，如本题中碳酸根离子对检验的影响．　28．（;北京）某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO2，还能将其转化为石膏（CaSO4&#O）等产品，实现“变废为宝”．主要物质转化关系如下：&（1）设备1中，通过喷淋水脱去烟气中的SO2，该反应的化学方程式为　SO2+H2O=H2SO3　．（2）设备2中，加入CaCO3的目的是将H2SO3转化为　亚硫酸钙　．（3）设备3中，反应前后化合价发生改变的元素是　O，S　．
考点：&酸雨的产生、危害及防治；有关元素化合价的计算；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．专题：&化学与环境保护．分析：&（1）根据SO2和水反应生成亚硫酸解答；（2）根据H2SO3和CaCO3反应生成亚硫酸钙解答；（3）根据氧气和CaSO3反应生成硫酸钙解答．解答：&解：（1）SO2和水反应生成亚硫酸，该反应的化学方程式为：SO2+H2O=H2SO3（2）据H2SO3和CaCO3反应生成亚硫酸钙；（3）氧气和CaSO3反应生成硫酸钙，氧元素由0价变为2价，硫元素由+4价变为+6价．答案：（1）SO2+H2O=H2SO3（2）CaSO3（3）O；S点评：&本题考查了燃料脱硫的原理等，题中难度中等，注意化学方程式的书写，为该题的易错点和难点．注意流程分析和设计方法和理解是解答的关键．　29．（;株洲）请用所学的知识回答下列问题：（1）pH＜5.6的降雨称为酸雨．为什么把标准定为5.6？（2）华雪同学用锌粒与稀硫酸在如图所示的装置中制取氢气，一段时间后不再有气泡产生．在解释“不再有气泡产生”的原因时，华雪同学认为可能是锌粒与稀硫酸脱离了接触，你认为还可能有什么原因？&
考点：&酸雨的产生、危害及防治；氢气的制取和检验．专题：&常见的酸 酸的通性．分析：&（1）根据常温常压下，CO2饱和溶液的pH=5.6分析解答；（2）根据气压变化的原理回答，如不漏气，加入水后则可造成气压变化，从而显示一定的现象．解答：&解：（1）常温常压下，CO2饱和溶液的pH=5.6（或正常雨水的pH≈5.6），对酸性溶液来说，pH越小，酸性越强，故pH＜5.6的降雨称为酸雨．& （2）此图原理是当需要控制该反应停止时，可以夹上弹簧夹，此时生成的气体就会是反应容器中的压强增大，从而将液体压回长颈漏斗，最终固液分离，反应停止；当打开弹簧夹时，气体通过导管排出，液体下降，固液接触，反应进行．而一段时间后不再有气泡产生，可能是某种反应物已经消耗完毕．答案：（1）常温常压下，CO2饱和溶液的pH=5.6（或正常雨水的pH≈5.6）．&&&&& （2）某种反应物已经消耗完毕．点评：&本题考查物质之间的反应现象，我们要能根据该装置的特点分析实验现象．　30．（;怀化）城市生活垃圾的处理是世界性难题．如图是某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分工艺流程．资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体．资料2：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化据此，回答下列问题：&（1）利用垃圾焚烧产生的　内　能转变为电能来发电．（2）为了不污染环境，垃圾焚烧产生的烟气必须通入　碱　性溶液来吸收．（填“酸”或“碱”）（3）请你谈谈对“H2”的认识　是一种清洁能源　（任写一点）（4）SO2是形成　酸雨　的主要物质（填“白色污染”或“酸雨”）；写出酸雨的一点危害　使土壤酸化　．（5）将所得硫酸亚铁溶液在氮气 环境中加热浓缩，冷却结晶、　过滤　（填“过滤”或“蒸馏”），得到硫酸亚铁晶体．其中氮气的作用是　防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化　．（6）请你对身边的生活垃圾处理提一条合理化建议　分类回收重新利用　．
考点：&常见污染物的来源、危害及治理；酸雨的产生、危害及防治；物质发生化学变化时的能量变化；氢气的用途和氢能的优缺点．专题：&化学与环境保护．分析：&（1）垃圾焚烧会放出热量；（2）根据烟气的成分来分析；（3）氢气具有可燃性，热值高，生成物只有水；（4）从酸雨的形成过程及其危害角度来分析；（5）根据分离固体和液体的操作以及亚铁易被氧化来分析；（6）根据垃圾是放错位置的资源来分析．解答：&解：（1）垃圾焚烧会放出热量，实际上是内能转化为电能；故填：内；（2）垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2、HCl等有害气体，所以应该用碱性溶液来吸收；故填：碱；（3）氢气是一种清洁、高效的能源，故填：是一种清洁能源；（4）二氧化硫、氮氧化物等物质是形成酸雨的重要物质；因为酸性物质能和很多物质反应，所以酸雨的危害是很多方面的，如：腐蚀建筑物，毁坏庄稼，使土壤酸化，使水体显酸性等．故答案为：酸雨、使土壤酸化．（5）分离硫酸亚铁晶体与液体可用过滤的方法，因为：+2价的铁元素容易被空气中的氧气氧化，故利用化学性质稳定的氮气来做保护气；故填：过滤；防止硫酸亚铁被空气中的氧气氧化；（6）对生活垃圾要分离回收，合理利用，既减轻了环境的污染，又能节约资源，故填：分类回收重新利用．点评：&本题主要考查环境方面的知识，解答时应该从造成环境污染的原因方面进行分析、判断，从而找出防止环境污染的措施． 文章来源莲山 课件 w ww.5 YK J.COM
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