上生物浸出是指用細(xì)菌(微生物)從固體中浸出金屬離子,有速率快、浸出率高等特點(diǎn)。
已知:①氧化亞鐵硫桿菌是一類(lèi)在酸性環(huán)境中加速Fe2+氧化的細(xì)菌,培養(yǎng)后能提供Fe3+。
②控制適宜的溫度和溶液酸堿度,可使氧化亞鐵硫桿菌達(dá)到最大活性。
③氧化亞鐵硫桿菌的生物浸礦機(jī)理如圖:
Ⅰ.用氧化亞鐵硫桿菌生物浸出ZnS礦。
(1)反應(yīng)Ⅰ的離子方程式是 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(2)反應(yīng)2中有S單質(zhì)生成,離子方程式是 2Fe3++ZnS=2Fe2++S+Zn2+2Fe3++ZnS=2Fe2++S+Zn2+。
(3)實(shí)驗(yàn)表明,溫度較高或酸性過(guò)強(qiáng)時(shí)金屬離子的浸出率均偏低,原因可能是 溫度較高或酸性過(guò)強(qiáng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌的活性降低或者失去活性,金屬離子的浸出率均偏低溫度較高或酸性過(guò)強(qiáng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌的活性降低或者失去活性,金屬離子的浸出率均偏低。
Ⅱ.氧化亞鐵硫桿菌生物浸出廢舊鋰離子電池中鈷酸鋰(LiCoO2)與上述浸出機(jī)理相似,發(fā)生的反應(yīng)是:
ⅰ.如圖中的反應(yīng)1
ⅱ.反應(yīng)3:LiCoO2+3Fe3+═Li++Co2++3Fe2++O2↑
(4)已知LiCoO2中Li為+1價(jià),則Co(鈷)元素的化合價(jià)是 +3+3。
(5)在酸性環(huán)培中,LiCoO2浸出Co2+的總反應(yīng)的離子方程式是 4LiCoO2+12H+ 細(xì)菌 4Co2++O2↑+4Li++6H2O4LiCoO2+12H+ 細(xì)菌 4Co2++O2↑+4Li++6H2O。
(6)研究表明氧化亞鐵硫桿菌存在時(shí),Ag+對(duì)鈷浸出率有影響,實(shí)驗(yàn)研究Ag+的作用。取LiCoO2粉末和氧化亞鐵硫桿菌溶液于錐形瓶中,分別加入不同濃度Ag+的溶液,鈷浸出率隨時(shí)間變化曲線(xiàn)如圖1:
①由圖1和其他實(shí)驗(yàn)可知,Ag+能催化浸出Co2+,圖1中的證據(jù)是 加入銀離子明顯提高了單位時(shí)間內(nèi)鈷浸出率,即提高了鈷離子的浸出速率加入銀離子明顯提高了單位時(shí)間內(nèi)鈷浸出率,即提高了鈷離子的浸出速率。
②Ag+是反應(yīng)3(LiCoO2+3Fe3+═Li++Co2++3Fe2++O2↑)的催化劑,催化過(guò)程可表示為:反應(yīng)4:Ag++LiCoO2═AgCoO2+Li+;反應(yīng)5:…。反應(yīng)5的離子方程式是 AgCoO2+3Fe3+═Ag++Co2++3Fe2++O2↑AgCoO2+3Fe3+═Ag++Co2++3Fe2++O2↑。
細(xì)菌
細(xì)菌
【答案】4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;2Fe3++ZnS=2Fe2++S+Zn2+;溫度較高或酸性過(guò)強(qiáng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌的活性降低或者失去活性,金屬離子的浸出率均偏低;+3;4LiCoO2+12H+ 4Co2++O2↑+4Li++6H2O;加入銀離子明顯提高了單位時(shí)間內(nèi)鈷浸出率,即提高了鈷離子的浸出速率;AgCoO2+3Fe3+═Ag++Co2++3Fe2++O2↑
細(xì)菌
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:90引用:1難度:0.5
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1.下列推斷合理的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:26引用:1難度:0.9 -
2.某校的探究小組同學(xué)想研究氧化銅能否在氯酸鉀的受熱分解反應(yīng)中起催化劑的作用,設(shè)計(jì)了以下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)和操作步驟:
①任取兩份氯酸鉀,分別放入兩支試管,在其中一份中加入經(jīng)精確稱(chēng)量的n g氧化銅粉末.
②將兩份氯酸鉀同時(shí)在相同的條件下加熱,將放出的氣體通入水中,觀察放出氣體的快慢.
③停止加熱、冷卻,將原先混有氧化銅的反應(yīng)后的混合物加水溶解,小心過(guò)濾,將濾出固體物質(zhì)洗滌并干燥.
④觀察濾出固體物質(zhì)的狀態(tài)、顏色.
⑤將濾出固體物質(zhì)和炭粉混合,在密閉容器中加熱,并將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中,并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.
(1)從以上有關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟的敘述中可發(fā)現(xiàn)操作方案還存在一些缺陷,請(qǐng)指出并加以改進(jìn):
(2)有人換用另一種方法來(lái)代替上述第⑤步的操作,請(qǐng)從圖中選擇儀器中連接成一套實(shí)驗(yàn)裝置,這套實(shí)驗(yàn)裝置中導(dǎo)管的連接順序是發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:11引用:1難度:0.5 -
3.具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體是一種高效光催化劑,可用于實(shí)現(xiàn)“碳中和”,也可用于降解有機(jī)污染物。
Ⅰ.配位-沉淀法制備Ag3PO4高效光催化劑
已知:?。瓵g3PO4難溶于水,可溶于硝酸;
ⅱ.Ag3PO4沉淀的生成速率會(huì)影響其結(jié)構(gòu)和形貌,從而影響其光催化性能;
ⅲ.銀氨溶液中存在:Ag(NH3)2+?Ag++2NH3
(1)配制銀氨溶液時(shí)的反應(yīng)現(xiàn)象是
(2)加入Na2HPO4溶液時(shí),發(fā)生以下反應(yīng),請(qǐng)將離子方程式補(bǔ)充完整:
(3)AgNO3和Na3PO4在溶液中反應(yīng)也可制得Ag3PO4固體,但制得的Ag3PO4固體光催化性能極差。從速率角度解釋其原因:
Ⅱ.Ag3PO4光催化劑的使用和再生
已知:Ag3PO4晶體在光照條件下發(fā)揮催化作用時(shí),首先引發(fā)反應(yīng)。a.Ag3PO4[Ag3PO4]⊕+e-可見(jiàn)光
(4)Ag3PO4光催化CO2制備甲醇可實(shí)現(xiàn)“碳中和”,a的后續(xù)反應(yīng):2H2O+4[Ag3PO4]⊕O3+4H++4Ag3PO4,CO2+6e-+6H+=CH3OH+H2O,則由CO2制備甲醇的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為可見(jiàn)光
(5)Ag3PO4光催化降解RhB(代表有機(jī)污染物),RhB被氧化成CO2和H2O。a的后續(xù)反應(yīng)O2+e-=,H2O+[Ag3PO4]⊕=H++?OH+Ag3PO4O-2
注:Ag3PO4在該催化過(guò)程中可能發(fā)生光腐蝕,生成單質(zhì)銀,影響其光催化性能。
用Ag3PO4依次降解三份相同的廢水,測(cè)得3次降解過(guò)程中RhB的殘留率(c/co:即時(shí)濃度與起始濃度之比)隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)如圖。
①下列說(shuō)法正確的是
a.?OH和是降解RhB的重要氧化劑O-2
b.第1次使用后Ag3PO4的光催化性能降低
c.該實(shí)驗(yàn)條件下,Ag3PO4使用兩次即基本失效
②第1次光降解時(shí),0~25min內(nèi)的反應(yīng)速率為發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:120引用:3難度:0.4