题目内容

13．“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石．例如溶液中氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿（主要成分为FeS2）氧化为Fe2（SO4）3，并使溶液酸性增强，其过程如图：
（1）写出过程（a）的化学反应方程式：4FeS2+15O2+2H2O$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Fe2（SO4）3+2H2SO4．
（2）人们还可利用特定的细菌，用Fe2（SO4）3溶液作氧化剂溶解铜矿石（Cu2S），得到透明的酸性溶液，再向溶液中加入足量铁屑得到铜，请写出整个过程中的离子反应方程式：
①Cu2S+10Fe3++4H2O=2Cu2++10Fe2++8H++SO42-
②Fe+Cu2+=Fe2++Cu
③Fe+2H+=Fe2++H2↑
（3）下列不属于“细菌冶金”的优点的是C（填写字母）．
A、对贫矿、尾矿的开采更有价值
B、在细菌的作用下，副产物FeSO4和S可再次被空气氧化为Fe2（SO4）3和H2SO4，Fe2（SO4）3可循环使用
C、所用细菌来源广泛，很容易找到并大规模培养
D、能大大降低能源消耗，有利于减少污染
（4）工业上可利用粗铜（含Zn、Ag、Au等）经电解制得纯铜（电解铜）．电解过程中，粗铜接电源正极（填“正”或“负”），纯铜上的电极反应式为Cu2++2e-=Cu．
（5）某工厂按上述（4）原理，平均每秒生产b mol纯铜，（设阿伏加德罗常数为N，每个电子带电量为e C）求电解槽中平均电流强度为2bNeA（用代数式表示）．

分析 （1）在细菌作用下，硫化亚铁被氧气氧化生成硫酸铁和硫酸；
（2）硫化亚铜和铁离子在细菌作用下发生氧化还原反应生成亚铁离子、铜离子、氢离子和硫酸根离子；
铁还原铜离子生成铜和亚铁离子，铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气；
（3）A、细菌冶金对贫矿、尾矿的开采很有价值；
B、在细菌的作用下，副产物FeSO4和S都具有还原性，能被空气中氧气氧化；
C、细菌冶炼使用的是具有特殊功能的细菌；
D、细菌冶炼能降低能源，且反应中对环境污染较小；
（4）粗铜冶炼时，粗铜作阳极、纯铜作阴极；
（5）某工厂按上述（4）原理，平均每秒生产b mol纯铜，则平均每秒转移电子物质的量为2bmol，转移电子个数为2bN，每个电子的电量是e，每秒通过电子电量Q=2bNe，电流强度I=$\frac{Q}{t}$．

解答 解：（1）在细菌作用下，硫化亚铁被氧气氧化生成硫酸铁和硫酸，反应方程式为4FeS2+15O2+2H2O$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Fe2（SO4）3+2H2SO4，
故答案为：4FeS2+15O2+2H2O$\frac{\underline{\;细菌\;}}{\;}$2Fe2（SO4）3+2H2SO4；
（2）硫化亚铜和铁离子在细菌作用下发生氧化还原反应生成亚铁离子、铜离子、氢离子和硫酸根离子；
铁还原铜离子生成铜和亚铁离子，铁和氢离子反应生成亚铁离子和氢气，涉及的离子方程式为Cu2S+10Fe3++4H2O=2Cu2++10Fe2++8H++SO42-、Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑，
故答案为：Cu2S+10Fe3++4H2O=2Cu2++10Fe2++8H++SO42-、Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑；
（3）A、细菌冶金不需要富集矿物，所以对贫矿、尾矿的开采很有价值，故正确；
B、在细菌的作用下，副产物FeSO4和S都具有还原性，易被空气中氧气氧化为Fe2（SO4）3和H2SO4，且Fe2（SO4）3可循环使用，故正确；
C、细菌冶炼使用的是具有特殊功能的细菌，并不是所有的细菌都有该功能，故错误；
D、细菌冶炼能降低能源，且反应中对环境污染较小，所以能大大降低能源消耗，有利于减少污染
，故正确；
故选C；
（4）粗铜冶炼时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，所以粗铜连接电源正极，阴极反应式为Cu2++2e-=Cu，故答案为：正；Cu2++2e-=Cu；
（5）某工厂按上述（4）原理，平均每秒生产b mol纯铜，则平均每秒转移电子物质的量为2bmol，转移电子个数为2bN，每个电子的电量是e，每秒通过电子电量Q=2bNe，电流强度I=$\frac{Q}{t}$=$\frac{2bNe}{1}$A=2bNeA，
故答案为：2bNe．

点评 本题以金属冶炼为载体考查氧化还原反应、离子方程式的书写等知识点，为高频考点，明确物质性质及电解原理是解本题关键，难点是电流强度的计算．

练习册系列答案
相关题目
3．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4 L己烷中共价键数目为19NA
B．12.4g白磷晶体中含有的P-P键数是0.1NA
C．2mol SO2和1mol O2混合在V2O5存在的条件下，密闭容器中加热反应后，容器内物质的分子数大于2NA
D．将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下，其体积为22.4 L
4．下列各组物质按纯净物、电解质、非电解质、能导电的顺序排列的是（　　）
A．烧碱、氯化钠、氯气、氨水B．纯碱、烧碱、干冰、液态氯化钠
C．大理石、水、硫酸钡、石墨D．盐酸、碳酸、氨气、液氨
1．下列各组离子在无色碱性溶液中能大量共存的是（　　）
A．Na+、H+、MnO4-、SO42-B．Na+、K+、NO3-、SO42-
C．Fe2+、Cl-、CO32-、SiO32-D．Mg2+、Na+、Cl-、HCO3-
8．实验室需要0.1mol•L-1的NaOH溶液450mL，根据配制情况回答下列问题：
（1）实验室中除了托盘天平、烧杯、钥匙外还需要的其它仪器有玻璃棒、500mL容量瓶和胶头滴管．
（2）根据计算得知，所需要的NaOH的质量为2.0g．
（3）下列操作使所配溶液浓度偏大的有C（填字母，下同）；偏小的有BDEF；无影响的有A．
A．容量瓶未干燥就用来配制溶液
B．定容时，加蒸馏水超过刻度线，又用胶头滴管吸出
C．NaOH在烧杯中溶解后，未冷却就立即转移到容量瓶中
D．往容量瓶转移时有少量液体溅出
E．未洗涤溶解NaOH的烧杯
F．定容时仰视刻度线
（4）下图是该学生在实验室配制该NaOH溶液得过程示意图，据此回答下列问题：

观察配制NaOH溶液的过程示意图，指出其中有错误的是①③⑤（填操作序号）．
18．某氖原子的质量是a g，12C原子的质量是bg用NA表示阿伏加德罗常数，则以下叙述中错误的是（　　）
A．该氖原子的相对原子质量为12a/b
B．Wg该氖原子的物质的量为W/aNA mol
C．Wg 该氖原子所含的质子数为 10W/a个
D．氖元素的摩尔质量为aNA g/mol
5．如图所示是某化学兴趣小组设计的趣味实验装置图，图中A、D均为碳棒，B铝棒，C为铁棒，所用甲、乙容器中的溶液事前均采取了煮沸处理．B在实验时才插入溶液中．
（1）从装置的特点判断，甲、乙装置中甲是原电池，其负极的电极反应式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O；
（2）实验开始后，（乙）装置中有关电极反应是：C：Fe-2e-=Fe2+
D：2H++2e-=H2↑，D电极上的现象是有无色气体产生，一段时间后溶液中的现象是有白色沉淀生成；
（3）在实验（2）的基础上，改变两装置电极的连接方式，A接D、B接C，此时D极上发生的电极反应式为：4OH--4e-=2H20+O2↑，乙装置里除两电极上有明显的现象外，还可以看到的现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色，产生该现象的化学反应方程式是4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
2．反应2A?B+C，在某一温度时，达到平衡．
（1）若增加B物质的量，平衡不移动，则B为固体或纯液态
（2）若温度升高，A的转化率变小，则正反应是放热反应
（3）若A是气态物质，加压时，平衡不移动，则B为气态，C为气态
（4）加入正催化剂，正、逆反应的速率都增大（“增大”、“减小”或“不变”）且倍数相同（“相同”或“不同”）故平衡不移动．
3．下列说法正确的是（　　）
A．电解质的水溶液一定能导电
B．非电解质的水溶液一定不能导电
C．酸、碱和盐类都属于电解质，其他化合物都是非电解质
D．电解质是在水溶液里或熔融状态下因本身能电离出阳离子和阴离子而导电的化合物

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网