金属的冶炼与回收金属的冶炼:
我国古代就已经掌握了多种金属的冶炼技术,如图三幅图分别描述的是古人炼铁、炼铜、炼锌的场景。

(1)图1中,古人将木炭与铁矿石堆入炉内,并鼓入空气,利用生成的CO将Fe2O3转化为铁单质,CO与Fe2O3反应的化学方程式为 3CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO23CO+Fe2O3 高温 2Fe+3CO2。
(2)中国早在西汉时期就会炼钢,其中一种方法叫“炒铁”,就是将含碳量过高的生铁加热至半流体状,然后靠鼓风或加进精矿粉,降低含碳量,请写出利用“鼓风”降低含碳量的化学方程式 C+O2 点燃 CO2C+O2 点燃 CO2。
(3)图2中,古人在进行“湿法炼铜”,是中国古代常用的一种炼铜方法;还有一种方法是火法炼铜,就是将孔雀石和焦炭混合加热炼铜。先将孔雀石【Cu2(OH)2CO3】加热分解成黑色固体、水和二氧化碳三种氧化物,化学方程式为 Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+H2O+CO2↑Cu2(OH)2CO3 △ 2CuO+H2O+CO2↑,然后利用焦炭在高温下还原黑色固体获得金属铜。
(4)图3中,古人将炉甘石(主要成分为ZnCO3)和木炭一起密封在泥罐中,在下面垫上煤炭加热,冶炼锌单质。泥罐内发生的化学反应如下:
ZnCO3 高温 ZnO+CO2
CO2+C 高温 2CO
ZnO+CO 高温 Zn(气态)+CO2
其中,用泥罐密封是炼锌的关键,请结合物质的化学性质解释其原因:防止Zn、CO与氧气发生反应防止Zn、CO与氧气发生反应。
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】
ⅰ.手机电路板中的金属及其价格如表所示:
高温
高温
点燃
点燃
△
△
高温
高温
高温
种类 | Fe | Cu | Al | Ni | Au | Ag | Pd(钯) |
市场价格($/t) | 365 | 7175.5 | 1710.5 | 14235 | 4.7×107 | 7.6×103 | 2.7×107 |
矿石中含量 | 72.4 | 0.87 | 29.1 | 1.02 | 4 | 120 | 0.4 |
手机电路板中含量 | 5 | 13 | 1 | 0.1 | 350 | 1380 | 210 |
ⅱ.Ni的金属活动性位于氢前;Pd的金属活动性位于氢后;Ni2+溶液为绿色。
ⅲ.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的减少,生成两种物质:一种能溶解于水的盐;一种氧化物。
【实验方案】
第一步:选择值得回收的金属。
依据资料ⅰ中的数据,废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd,原因是:
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
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。
序号 | 实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ |
取一废旧手机电路板,用电吹风机靠近电路焊接点的焊锡吹热风,一段时间后,用镊子将金属电路从塑料板中拽出 |
焊锡熔化 |
Ⅱ | 将金属电路放入烧杯中,加入足量稀盐酸浸泡 |
溶液变成绿色,有无色气泡产生 溶液变成绿色,有无色气泡产生
|
Ⅲ | 取Ⅱ中未溶解的金属电路,用蒸馏水洗净后,放入如图所示装置中,进行实验。![]() |
溶液逐渐变成蓝色,仍有微量金属固体未溶解 |
Ⅳ | 过滤Ⅲ中烧杯中的物质,洗涤滤纸上的物质 | 滤纸上仍有微量金属固体 |
Ⅴ |
向Ⅳ中得到的滤液中加入铁片 向Ⅳ中得到的滤液中加入铁片
|
得到红色固体 |
(1)由步骤Ⅰ中的现象,可推知的焊锡的物理性质是
熔点低
熔点低
。焊锡与锡不同的物理性质还有 硬度大
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,锡片上有划痕
将两块等大的焊锡、锡片相互刻画,锡片上有划痕
。(2)步骤Ⅱ对应的实验现象是
溶液变成绿色,有无色气泡产生
溶液变成绿色,有无色气泡产生
。(3)步骤Ⅱ所得溶液中,一定含有的金属元素是
Fe、Al、Ni
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:
2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
△
2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O
。 △
(5)Ⅴ继续对Ⅳ的溶液进行处理,请写出具体的操作
向Ⅳ中得到的滤液中加入铁片
向Ⅳ中得到的滤液中加入铁片
,并用化学方程式表示此反应:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
。【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
Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应
。【答案】3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2;C+O2 CO2;Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑;防止Zn、CO与氧气发生反应;它们在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量;溶液变成绿色,有无色气泡产生;向Ⅳ中得到的滤液中加入铁片;熔点低;硬度大;将两块等大的焊锡、锡片相互刻画,锡片上有划痕;溶液变成绿色,有无色气泡产生;Fe、Al、Ni;2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O;向Ⅳ中得到的滤液中加入铁片;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应
高温
点燃
△
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:66引用:1难度:0.4
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(1)米、面的主要成分都是由
(2)水瓶内的水垢主要成分是碳酸钙,可用
(3)白糖与红糖主要成分都是蔗糖.利用活性炭的
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(5)味精是烹制菜肴时常用的调味品,小明研究某品牌味精包装上的部分文字说明后,想测定此味精中氯化钠的含量.
[查阅资料]NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3,谷氨酸钠的存在不影响NaCl性质.
[实验过程]
①称取该味精样品10.0g,并溶于蒸馏水
②加入过量的硝酸银溶液,过滤
③用蒸馏水反复洗涤沉淀多次
④将沉淀烘干、称量,测得固体质量为5.74g
根据上述实验步骤回答下列有关问题:
①过滤操作所需要的仪器除烧杯、铁架台(带铁圈)、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器是
②试通过计算确定此样品中NaCl质量分数与其包装上标注的含量是否相符.发布:2025/1/6 8:0:1组卷:68引用:2难度:0.5 -
2.化学兴趣小组同学们在老师的指导下对市售某品牌“钙片”的补钙原理、成分以及功效展开了项目化学习的探究。
【查阅资料】
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项目一:探究“钙片”补钙原理。
【分析交流】
“钙片”中钙以碳酸钙形式存在,“钙片”进入胃首先要通过人体胃酸对其进行溶解后方可被吸收。
【进行实验】实验方案 实验现象 实验结论或化学方程式 取适量“钙片”粉末于试管中,滴加足量 化学方程式
项目二:探究“钙片”中是否含有硫酸锌。实验方案 实验现象 实验结论 另取少量“钙片”粉末于试管中,加足量水,充分溶解,取适量上层清液于试管中,加入几滴 “钙片”中含有硫酸锌。
【交流讨论】
该补钙剂适用于中老年人治疗因缺钙导致发布:2025/1/3 16:0:5组卷:30引用:1难度:0.5 -
3.酸、碱、盐种类繁多,与人类生活和生产关系密切。请回答下列问题:
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猜想一:NaOH;
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猜想三:
【实验验证】
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