閱讀以下材料,然后回答問題:

  微生物對人類有著各種各樣的用途,現(xiàn)在生物工程學家已能利用微生物從礦石中提取金屬.銅是一種很有實用價值的金屬,可以從銅礦中提取.這些礦石中的銅往往與其他元素結(jié)合在一起,特別是硫.銅礦中還混有大量無用的巖石.有時,銅礦中的銅含量太低,以致于冶煉過程十分困難而且成本很高.在此,細菌能幫助我們.某些細菌能利用空氣中的氧來氧化硫化銅礦石,把不溶性的硫化銅轉(zhuǎn)化成為可溶性的硫酸銅.這些細菌能忍耐銅化合物,這些銅化合物對于大多數(shù)生物來說是有毒的.因此,有時它們被稱為“吃巖石的細菌”.

  利用細菌提取銅的生產(chǎn)過程如下圖:

  在碎巖石和礦石堆里已經(jīng)有細菌存在,所必需的是噴灑酸水以促進細菌的生長.在它們的生長過程中,硫化銅礦石被氧化成為硫酸銅,低濃度的硫酸銅溶液流到礦石堆的底部.然后,再從這種溶液中提取金屬銅.水則可以循環(huán)使用,再回到礦石堆中.在美國,百分之十的銅是用這種方法生產(chǎn)的,將來生物工程學家可能用遺傳工程技術(shù)來提高細菌的工作效率.

完成下列各題:

(1)指出這種“吃巖石的細菌”,其新陳代謝類型是什么?

(2)寫出細菌氧化硫化銅的化學反應式.

(3)除能忍耐銅化合物外,這種細菌還能忍受其他什么惡劣的生活條件?

(4)如果礦堆中的礦石被碎成小塊,反應速率是否有變化?為什么?

(5)從硫酸銅溶液中提取銅,簡便而經(jīng)濟的方法是什么?寫出反應式.

(6)普通生產(chǎn)銅的方法是在空氣中燃燒硫化銅,這將產(chǎn)生哪些產(chǎn)物?比較生物工程法和普通方法,哪種方法生產(chǎn)銅更好?

答案:
解析:

  【解答】(1)自養(yǎng)需氧型;(2)CuS(固)+2O2 CuSO4;(3)高溫、酸水;(4)加快,因為碎石塊與氧氣的接觸面積增大,促進了氧化反應的進行;(5)將鐵加進溶液中,化學性質(zhì)較活潑的鐵就把銅置換出來

  【解答】(1)自養(yǎng)需氧型;(2)CuS()2O2CuSO4;(3)高溫、酸水;(4)加快,因為碎石塊與氧氣的接觸面積增大,促進了氧化反應的進行;(5)將鐵加進溶液中,化學性質(zhì)較活潑的鐵就把銅置換出來.CuSO4FeFeSO4Cu;(6)CuSO2,“微生物采礦法”好

  【巧解導析】“吃巖石的細菌”的新陳代謝應是自養(yǎng)需氧型的.由生物知識可知,該生產(chǎn)方法是以CuS固體和O2在細菌的催化作用下發(fā)生反應得到CuSO4.該反應放熱,因促進細菌生長時噴灑了酸水,可見這種細菌能忍受高溫和酸水.若礦堆中的礦石粉碎,則可增大接觸面積,加快反應進行.利用金屬活動性順序,可用FeCuSO4溶液中置換Cu


提示:

【巧解點悟】本題屬于一道學科間綜合題,讀清題意,結(jié)合涉及的化學問題和相關(guān)知識,給出解答

【巧解點悟】本題屬于一道學科間綜合題,讀清題意,結(jié)合涉及的化學問題和相關(guān)知識,給出解答.


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ).開發(fā)和利用清潔、高效的新能源已成為人類共同關(guān)注的重大課題.請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
(1)農(nóng)村存在大量的秸稈、雜草等廢棄物.它們經(jīng)微生物發(fā)酵之后,便可產(chǎn)生沼氣,可用來點火做飯或發(fā)電照明.在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用
生物
生物
能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料.已知標準狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學方程式
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol

(2)某研究人員設(shè)計了如圖所示的甲烷燃料電池.則該燃料電池的負極是
a
a
(填a或b),電極反應式為:
CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+
CH4+2H2O-8e-═CO2+8H+
每生成1mol水時轉(zhuǎn)移的電子數(shù):
4NA
4NA

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ).請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
(1)在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用
生物質(zhì)
生物質(zhì)
能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料.已知標準狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學方程式
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890KJ/mol

(2)某研究人員設(shè)計了如右圖甲所示的甲烷燃料電池.則該燃料電池的負極是
a
a
(填a或b).若以該電池為電源,石墨為電極電解CuCl2溶液(如右圖乙所示),則Y極上發(fā)生的電極反應式為
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2
.若電解過程中共消耗標準狀況下甲烷0.56L,則理論上可析出金屬銅
4.8
4.8
g(假設(shè)電解過程中總能量利用率為75%).

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年浙江東陽中學、蘭溪一中高一下學期期中考試化學卷 (帶解析) 題型:填空題

能源是人類社會生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ)。請閱讀以下材料,回答有關(guān)問題:
【小題1】在農(nóng)村推廣建造沼氣池,不僅能有效地利用       能,還能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良的肥料。已知標準狀況下11.2L甲烷完全燃燒生成液態(tài)水時放出445kJ的熱量,請寫出甲烷燃燒的熱化學方程式             。
【小題2】某研究人員設(shè)計了如右圖甲所示的甲烷燃料電池。則該燃料電池的負極是    (填a或b),正極反應為         。若以該電池為電源,石墨為電極電解CuCl2溶液(如右圖乙所示),則Y極上發(fā)生的電極反應式為      。若電解過程中共消耗標準狀況下甲烷0.56L,則理論上可析出金屬銅     g。
  

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科目:高中化學 來源:同步題 題型:單選題

閱讀以下材料
我國科學家在1965年9月首先用人工方法合成牛胰島素,為了證明人工合成和天然的是否為同一物質(zhì),在人工合成牛胰島素中摻入放射性14C,然后將人工合成和天然牛胰島素混合得到了放射性14C分布均勻的結(jié)晶物,從而證明了兩者都是同一物質(zhì),為我國在國際上首先合成具有生物活性的牛胰島素提供了有力證據(jù)。
(1)在人工合成中摻入放射性14C的用途是
[     ]
A.催化劑
B.媒介質(zhì)
C.組成元素
D.示蹤原子
(2)以上所述人工合成的牛胰島素與天然結(jié)晶是同一物質(zhì)的依據(jù)是
[     ]
A.擴散作用
B.滲透作用
C.相似相溶作用
D.物質(zhì)結(jié)構(gòu)相同

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