Question

氧化鐵桿菌在污水鐵管內(nèi)，能促使污水鐵管腐蝕產(chǎn)物氧化成一種沉淀物。該沉淀附著在污水鐵管內(nèi)壁生成硬殼狀的銹瘤。有人取下銹瘤，分析發(fā)現(xiàn)其中的腐蝕產(chǎn)物含有1.5%—2.5%的硫化物，每克腐蝕產(chǎn)物中含有1 000個(gè)硫酸鹽還原菌。請(qǐng)回答下列問題：

（1）沉淀物的顏色是_____________________。

（2）硫酸鹽還原菌是地球上最古老的微生物之一。這種微生物適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，除溫度為25—30 ℃和pH在7.2—7.5以外，還有_____________。

（3）銹瘤中的硫化物是（寫化學(xué)式）_____________。

（4）寫出上述有關(guān)的離子反應(yīng)方程式_____________。

Answer 1

思路解析：本題是一道隱蔽性信息給予題，又是一道化學(xué)與生物的綜合題。它考查了學(xué)生的自學(xué)能力和綜合運(yùn)用化學(xué)、生物兩門學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。該題的背景材料是污水鐵管，在污水鐵管中，由于氧氣的存在而發(fā)生了吸氧腐蝕。

正極：2Fe-4e^-2Fe²⁺

負(fù)極：2H₂O+O₂+4e^-4OH^-  Fe²⁺+2OH^-Fe（OH）₂

    根據(jù)題給信息，生成的Fe（OH）₂在氧化鐵桿菌的作用下進(jìn)一步氧化成了Fe（OH）₃，因此題中的沉淀物是Fe（OH）₃，又因?yàn)楦街�在銹瘤中，可以挖掘出一條隱蔽的信息，即在硬殼外的銹瘤里是嚴(yán)重缺氧的，這一嚴(yán)重信息說明了被硬殼狀的銹瘤所覆蓋的污水鐵管繼續(xù)發(fā)生的局部腐蝕是析氫腐蝕。這種析氫腐蝕在硫酸鹽還原菌的作用下，反應(yīng)能進(jìn)行完全，同時(shí)還有FeS生成。

答案：（1）紅褐色  （2）缺氧  （3）FeS

（4）4Fe++4H₂OFeS+3Fe（OH）₂+2OH^-

4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂4Fe（OH）₃