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  • 1. (2022·密云模拟) 阅读下面科普短文。

    生活中我们谈到“细菌”往往会心惊胆战。其实细菌不是只有危险的一面,如果掌握了它们的特性,很多细菌也可以为我们服务。

    氧化亚铁硫杆菌(以下简称为T·f菌,见图1)是一种细菌,它被广泛应用于治理废气、废渣等有害物质。例如用T·f菌脱除工业废气中的一种有毒、有腐蚀性的气体——硫化氢(H2S)。其作用原理如右图2所示。

    这个净化过程中,Fe2(SO43溶液在常温常压下就可以将废气中的H2S脱出,生成FeSO4.FeSO4在酸性溶液中、在T·f菌的帮助之下,只需少量的氧气就又可以转化为Fe2(SO43 , 同时释放的能量还能供给T·f菌生长。

    用这种方法处理废气大大降低了治污的成本,脱除率达到99.97%,且无废物排出。但要达到高效的关键是要保证体系内FeSO4浓度的稳定,一旦FeSO4浓度降低,T·f菌就会像缺少食物一样逐渐失去活性。

    实际应用过程发现Fe2(SO43在pH=1.9时会发生一定的变化,生成了铁的沉淀物——黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO42(OH)6〕,并在pH=3.2时沉淀完全,使得溶液中的总铁浓度下降,降低了对废气的吸收效率。

    可见溶液的pH值对这个方法的效果有一定影响。实验测得30℃时,不同pH环境下T·f菌的活性也不同,表现为FeSO4溶液转化为Fe2(SO43溶液的速率不同,如下表:

    pH

    0.9

    1.2

    1.5

    1.9

    2.1

    2.4

    2.7

    3.0

    FeSO4溶液转化为Fe2(SO43速率/(g·L-1·h-1

    4.5

    5.3

    6.2

    6.8

    7.0

    6.6

    6.2

    5.6

    回答下列问题:

    1. (1) 在环节①中硫元素的化合价呈现-2、、+6多种价态。
    2. (2) 环节②的反应原理为: , 其中物质“X”的化学式为
    3. (3) 黄铵铁矾〔NH4Fe3(SO42(OH)6〕的化学式中“3”表示的个数。(填写序号)A.铁元素   B.铁原子   C.铁分子
    4. (4) 用T·f菌脱除废气中的H2S气体的优点是(写出1点即可)。
    5. (5) 请结合文中信息,判断工业用T·f菌脱硫应选择的最佳pH范围是<pH<

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