1. 金属回收再利用是节约金属资源的重要方法之一。兴趣小组的同学对生活中的金属废弃物进行了探究活动:
任务一:了解日常生活中常见的金属废弃物。
在日常生活中会使用许多金属用品,产生废金属。该小组同学利用多种渠道对不同废金属进行了调查,下表是他们统计的部分数据:

(1)每年有大量的钢铁因腐蚀而报废,铁锈蚀的条件是
(2)妥善处理废电池对于保护环境和人类健康至关重要,随意丢弃废电池的弊端:
(3)铝制品不易锈蚀的原因是
(4)生活中为了防止铁制品锈蚀,采取的措施有
钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止其锈蚀。
①“发蓝”过程属于
②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是
任务二:调查废金属的去向及再生产工业。
Ⅰ. 某工厂金属抛光车间收集的粉末中含有金属锌、铁、铜,为了达到收旧、利废、节
任务一:了解日常生活中常见的金属废弃物。
在日常生活中会使用许多金属用品,产生废金属。该小组同学利用多种渠道对不同废金属进行了调查,下表是他们统计的部分数据:
(1)每年有大量的钢铁因腐蚀而报废,铁锈蚀的条件是
和氧气、水同时接触
。(2)妥善处理废电池对于保护环境和人类健康至关重要,随意丢弃废电池的弊端:
污染土壤和地下水(合理均可)
(写一条即可)。(3)铝制品不易锈蚀的原因是
4Al+3O₂=2Al₂O₃
(用化学方程式解释)。(4)生活中为了防止铁制品锈蚀,采取的措施有
刷漆(合理均可)
(写一条即可)。钢铁制品进行“发蓝”处理,使其表面生成一层致密的氧化膜,能有效防止其锈蚀。
①“发蓝”过程属于
化学
(填“物理”或“化学”)变化。②“发蓝”能防止钢铁锈蚀的原因是
隔绝氧气和水
。任务二:调查废金属的去向及再生产工业。
Ⅰ. 某工厂金属抛光车间收集的粉末中含有金属锌、铁、铜,为了达到收旧、利废、节
答案
1.(1)和氧气、水同时接触
(2)污染土壤和地下水(合理均可)
(3)$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{}2Al_{2}O_{3}}$
(4)刷漆(合理均可)
①化学
②隔绝氧气和水
(2)污染土壤和地下水(合理均可)
(3)$\ce{4Al + 3O_{2}\xlongequal{}2Al_{2}O_{3}}$
(4)刷漆(合理均可)
①化学
②隔绝氧气和水
能、减排的目的,从该粉末中分离和提取出重要化工原料$\ce{ZnSO_{4}}$和有关金属,工艺流程如图所示:

(5)操作a的名称是
(6)步骤①中被磁铁吸引的金属A是
(7)金属B在空气中灼烧颜色会变为
Ⅱ.目前全球钢铁产量的45%是通过对废钢铁的冶炼来完成的,我国金属废料的回收利用技术已达到国际水平。
(8)铁锈的主要成分为氧化铁,将废铁重新投入高炉进行冶炼,生成铁的化学方程式为
任务三:制作金属废弃物回收利用的宣传海报。
(9)通过交流讨论,该小组同学计划制作关于金属废弃物回收利用的海报,请你为海报拟一个主标题:"
2. 金属的回收。据统计,我国每年报废的手机超过1亿部,若不进行有效回收利用,会造成巨大的浪费和污染,同学们对废旧手机中的金属回收产生兴趣。
【提出问题】从废旧手机中可以回收到哪些有价值的金属?如何回收?
【查阅资料】
手机电路板中的金属及其价格如表所示:

说明:①Fe、Cu、Al、Ni的含量用质量分数(%)表示,Au、Ag、Pd的含量的单位为"g/t"。
②Ni能与稀酸反应;Pd不与稀酸反应;$\ce{Ni^{2+}}$溶液为绿色。
③在通常情况下,铜不与稀硫酸反应,但在供给充足空气(氧气)并在加热条件下,铜在稀硫酸中能缓慢地减少,生成硫酸铜和水。
【实验方案】
第一步:选择值得回收的金属。
依据资料中的数据,废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd,原因:
①它们的市场价格较高;
②
第二步:设计实验分离、回收部分金属(下表中不需要填空)。

(续表)

【问题讨论】
(1)由步骤Ⅰ中的现象,可推知焊锡的物理性质是
(2)步骤Ⅱ对应的实验现象是
(3)步骤Ⅱ所得溶液中,一定含有的金属元素是
(4)步骤Ⅲ中实验结束后溶液变蓝,请用化学方程式解释:
(5)步骤Ⅴ继续对步骤Ⅳ的溶液进行处理,请写出具体的操作:
【反思交流】为了确认步骤Ⅳ中滤纸上的金属成分,应进一步查阅的资料为
(5)操作a的名称是
过滤
。(6)步骤①中被磁铁吸引的金属A是
铁
;写出步骤②所涉及的反应的化学方程式:$\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
。(7)金属B在空气中灼烧颜色会变为
黑色
,发生反应的化学方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO}$
,利用此原理可以鉴别真假黄金。Ⅱ.目前全球钢铁产量的45%是通过对废钢铁的冶炼来完成的,我国金属废料的回收利用技术已达到国际水平。
(8)铁锈的主要成分为氧化铁,将废铁重新投入高炉进行冶炼,生成铁的化学方程式为
$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
。任务三:制作金属废弃物回收利用的宣传海报。
(9)通过交流讨论,该小组同学计划制作关于金属废弃物回收利用的海报,请你为海报拟一个主标题:"
金属回收、变废为宝(合理均可)
"。2. 金属的回收。据统计,我国每年报废的手机超过1亿部,若不进行有效回收利用,会造成巨大的浪费和污染,同学们对废旧手机中的金属回收产生兴趣。
【提出问题】从废旧手机中可以回收到哪些有价值的金属?如何回收?
【查阅资料】
手机电路板中的金属及其价格如表所示:
说明:①Fe、Cu、Al、Ni的含量用质量分数(%)表示,Au、Ag、Pd的含量的单位为"g/t"。
②Ni能与稀酸反应;Pd不与稀酸反应;$\ce{Ni^{2+}}$溶液为绿色。
③在通常情况下,铜不与稀硫酸反应,但在供给充足空气(氧气)并在加热条件下,铜在稀硫酸中能缓慢地减少,生成硫酸铜和水。
【实验方案】
第一步:选择值得回收的金属。
依据资料中的数据,废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd,原因:
①它们的市场价格较高;
②
它们在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量
。第二步:设计实验分离、回收部分金属(下表中不需要填空)。
(续表)
【问题讨论】
(1)由步骤Ⅰ中的现象,可推知焊锡的物理性质是
熔点低
。焊锡与锡不同的物理性质还有硬度大
(写一条即可),请用简单的方法证明:将两块等大的焊锡、锡片相互刻画,锡片上有画痕
。(2)步骤Ⅱ对应的实验现象是
溶液变成绿色,有气泡产生
。(3)步骤Ⅱ所得溶液中,一定含有的金属元素是
Fe、Al、Ni
。(4)步骤Ⅲ中实验结束后溶液变蓝,请用化学方程式解释:
$\ce{2Cu + O_{2} + 2H_{2}SO_{4}\xlongequal{\Delta}2CuSO_{4} + 2H_{2}O}$
。(5)步骤Ⅴ继续对步骤Ⅳ的溶液进行处理,请写出具体的操作:
向步骤Ⅳ得到的滤液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤
,并用化学方程式表示此反应:$\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{}Cu + FeSO_{4}}$
。【反思交流】为了确认步骤Ⅳ中滤纸上的金属成分,应进一步查阅的资料为
Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应(合理均可)
。答案
(5)过滤
(6)铁 $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
(7)黑色 $\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO}$
(8)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(9)金属回收、变废为宝(合理均可)
2.【实验方案】②它们在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量
【问题讨论】
(1)熔点低 硬度大 将两块等大的焊锡、锡片相互刻画,锡片上有画痕
(2)溶液变成绿色,有气泡产生
(3)Fe、Al、Ni
(4)$\ce{2Cu + O_{2} + 2H_{2}SO_{4}\xlongequal{\Delta}2CuSO_{4} + 2H_{2}O}$
(5)向步骤Ⅳ得到的滤液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤 $\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{}Cu + FeSO_{4}}$
【反思交流】Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应(合理均可)
(6)铁 $\ce{Zn + H_{2}SO_{4}\xlongequal{}ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
(7)黑色 $\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO}$
(8)$\ce{Fe_{2}O_{3} + 3CO\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}}$
(9)金属回收、变废为宝(合理均可)
2.【实验方案】②它们在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量
【问题讨论】
(1)熔点低 硬度大 将两块等大的焊锡、锡片相互刻画,锡片上有画痕
(2)溶液变成绿色,有气泡产生
(3)Fe、Al、Ni
(4)$\ce{2Cu + O_{2} + 2H_{2}SO_{4}\xlongequal{\Delta}2CuSO_{4} + 2H_{2}O}$
(5)向步骤Ⅳ得到的滤液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤 $\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{}Cu + FeSO_{4}}$
【反思交流】Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应(合理均可)
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