题目内容

某些微生物，能把空气中游离的氮素固定转变成含氮化合物，这一过程就是一种生物固氮作用。为确定生物固氮作用的产物，做了如下两个实验：
⑴把固氮菌培养在含¹⁵N空气中，细胞迅速固定氮素，短期内细菌的谷氨酸中出现大量的¹⁵N。
⑵如果把固氮菌培养在含有¹⁵NH₃的培养基中，固氮能力立刻停止，但吸入氨态氮迅速转入谷氨酸中。
由⑴⑵可以推断，该微生物固氮作用的产物是(　 )

A.
NH₃
B.
NO₂
C.
NO₃
D.
谷氨酸

A
试题分析：如果把细菌培养在含有¹⁵NH₃的培养基中，固氮能力立刻停止，说明生物固氮是把空气中游离的氮素固定转变为NH₃。
考点：生物固氮
点评：本题题干较长，给出众多的信息，考查学生提取信息和获取信息的能力。

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法国化学家和生物学家巴斯德对科学作出了许多贡献，以倡导疾病细菌学说、发明预防接种方法而最为闻名。此后他开始潜心研究发酵，证明了发酵过程是某种微生物作用的结果。他还证明了其他某种微生物的存在会使正在发酵的饮料变为次品。这使他很快认识到了某种微生物可在人体或动物体内产生不合要求的产品和作用。他提出如果疾病是由细菌引起的，那么通过防止有害细菌进入人体就可以避免疫病，这看来是合乎逻辑的。因此巴斯德强调防菌方法对内科临床的重要性，有害细菌可以通过食品和饮料进入人体。巴斯德发明了一种消灭饮料中的微生物的方法（叫做巴斯德氏消毒法），这种方法在使用之处几乎把受污染的牛奶传染源彻底消除了。巴斯德是一位格外勤奋的科学工作者。在他的功劳簿上有许多仍有价值的小成果。就是他的而不是任何他人的实验，令人信服地证明了微生物并不是自然产生的。巴斯德还发现了厌氧生活现象，即某些微生物能在无空气或无氧的条件下生存。巴斯德对蚕病的研究成果有巨大的商业价值。

［想一想］

通过阅读上述材料，你是否有所触动？你认为要想成为一名有所建树的科学家应该具备怎样的素质？

　　每年6月5日定为“世界环境日”，从1972年开始，每年均由联合国环境规划署确定一个主题，开展“世界环境日”活动。其中关于水的主题：1976年是“水！生命的重要源泉”，1981年是“保护地下水和人类食物链，防止有毒化学品的污染”，可见水的重要性。

　　水污染有两类：一类是自然因素造成的，如地下水流动把地层中某些矿物溶解，使某些地区水体盐分、微量元素浓度偏高或因植物腐烂中产生的毒物而影响了当地的水质。另一类是人为因素造成的，主要工业排放的废水。此外，还包括生活污染水、农田排水、降雨淋洗大气中的污染物以及堆积在地上的垃圾经降雨淋洗流入水体的污染物。

　　水体污染物种类繁多，按照所造成的环境污染情况大体有以下几种类型：

　　①水体的富营养化及危害。

　　某些工业废水、施用磷肥和氮肥的农田及生活污水（有含磷增净剂的洗涤剂）中，都含有氮和磷，它们并非有害元素，而是植物营养元素，引起藻类及浮游生物的迅速繁殖。导致水中氧气大量减少而使水生生物因缺氧而大量死亡、腐败，致使水质恶劣化。

　　②需氧物质污染及危害。

　　生活污水、食品加工和造纸工业废水，含有糖、蛋白质、油脂、木质素等有机物；在石油的开采、储运、炼制及使用过程中，由于原油和各种石油制品进入环境。这些物质悬浮或溶解于污水中，经微生物的化学作用而分解，在分解过程中需要消耗氧气，因而被称为需氧污染物。这类污染物造成厌氧分解，产生恶臭（生成硫化氢、氨和硫醇等有难闻气味），使水质进一步恶化。

　　③酸、碱、盐等无机物污染及危害。

　　④重金属污染及危害。

　　污染水体的重金属有汞、镉、铅、铬、钒、钴、钡等。其中以汞的毒性最大，镉、铅、铬也有较大危害。

　　重金属在工厂、矿山生产过程中随废水排出，进入水体后不能被微生物降解。经食物链富集，能逐级在较高级生物体内千百倍地增加含量，最终进入人体。1955年～1972年日本富士山县神能川蜮，日本三人金属矿业公司锌铅冶炼厂排放含镉废水，污染神通川。两岸居民和矿工出现怪病，患者腰、膝关节疼痛，随后遍及全身，最后骨骼萎缩，饮水不进，在衰弱中疼痛而死亡。

请根据上述材料，回答下列问题：

（1）氮和磷等是生物体内的必须元素，而池塘中氮、磷含量过高，反而会引起富营养化而导致大量水生生物的死亡，请分析说明原因。

（2）水中的动植物尸体在微生物的分解下能产生出硫化氢、氨等难闻的气体，问这些物质主要来源于何种有机物。

（3）工业上为了处理含离子的酸水，采用以下处理方法：

①往工业废水中加入适量的食盐。

②以铁作为阳极进行电解。

③鼓入空气。

经一段时间后，使废水中含铬量降到可排放的标准。

请用已学过的化学知识解释处理含的工业废水的原因。

注：开始沉淀的pH值为2.7，沉淀完全的pH值为3.7。开始沉淀的pH值为7.6，沉淀完全的pH值为9.6，并且呈絮状，不易从溶液中除去。

（4）测定污水中的含量，可以用作为还原剂，采用适当的指示剂，对污水进行滴淀，若量取10.00mL污水，用0.0100mol/L的滴定，其共用去溶液12.00mol。已知在酸性溶液中作氧化剂时，被还原成。

①写出与存在下反应的化学方程式。

②计算污水中的物质的量浓度。

某些微生物，能把空气中游离的氮素固定转变成含氮化合物，这一过程就是一种生物固氮作用。为确定生物固氮作用的产物，做了如下两个实验：
⑴把固氮菌培养在含¹⁵N空气中，细胞迅速固定氮素，短期内细菌的谷氨酸中出现大量的¹⁵N。
⑵如果把固氮菌培养在含有¹⁵NH₃的培养基中，固氮能力立刻停止，但吸入氨态氮迅速转入谷氨酸中。
由⑴⑵可以推断，该微生物固氮作用的产物是(　 )

A．NH₃

B．NO₂

C．NO₃

D．谷氨酸

某些微生物，能把空气中游离的氮素固定转变成含氮化合物，这一过程就是一种生物固氮作用。为确定生物固氮作用的产物，做了如下两个实验：

⑴把固氮菌培养在含¹⁵N空气中，细胞迅速固定氮素，短期内细菌的谷氨酸中出现大量的¹⁵N。

⑵如果把固氮菌培养在含有¹⁵NH₃的培养基中，固氮能力立刻停止，但吸入氨态氮迅速转入谷氨酸中。

由⑴⑵可以推断，该微生物固氮作用的产物是(　 )

A．NH₃ B．NO₂ C．NO₃ D．谷氨酸

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