四、(本題包括2小題,共10分)
25.(6分)據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年報(bào)廢的手機(jī)超過(guò)1億部,若不進(jìn)行有效回收利用,會(huì)造成巨大的浪費(fèi)和污染。同學(xué)們對(duì)廢舊手機(jī)中的金屬回收產(chǎn)生興趣。
【提出問(wèn)題】 從廢舊手機(jī)中可以回收到哪些有價(jià)值的金屬?如何回收?
【查閱資料】
、.手機(jī)電路板中的金屬及其價(jià)格如下表所示:
種類(lèi) |
Fe |
Cu |
Al |
Ni |
Au |
Ag |
Pd(鈀) |
市場(chǎng)價(jià)格/($/t) |
365 |
7175.5 |
1710.5 |
14235 |
4.7×107 |
7.6×105 |
2.7×107 |
礦石中含量 |
72.4 |
0.87 |
29.1 |
1.02 |
4 |
120 |
0.4 |
手機(jī)電路板中含量 |
5 |
13 |
1 |
0.1 |
350 |
1380 |
2#FormatImgID_16#10 |
說(shuō)明:Fe、Cu、Al、Ni的含量用質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)表示,Au、Ag、Pd的含量的單位為“g/t”。
、.Ni的金屬活動(dòng)性位于氫前;Pd的金屬活動(dòng)性位于氫后; NiCl2溶液為綠色。 Ⅲ. 2Cu + O2 + 2H2SO4 =2CuSO4 + 2H2O
【實(shí)驗(yàn)方案】
第一步:選擇值得回收的金屬。
依據(jù)資料Ⅰ中的數(shù)據(jù),廢舊手機(jī)中有回收價(jià)值的金屬有Au、Ag、Cu、Pd,原因是:
①它們的市場(chǎng)價(jià)格較高;② ▲ 。
第二步:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分離、回收部分金屬。
序號(hào) |
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
I |
取一廢舊手機(jī)電路板,用電吹風(fēng)機(jī)靠近電路焊接點(diǎn)的焊錫吹熱風(fēng),一段時(shí)間后,用鑷子將金屬電路從塑料板中拽出 |
焊錫熔化 |
II |
將金屬電路放入燒杯中,加入過(guò)量稀鹽酸浸泡 |
…… |
III |
取II中未溶解的金屬電路,用蒸餾水洗凈后,放入如右圖所示裝置中,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。#FormatImgID_20# |
溶液逐漸變成藍(lán)色,仍有微量金屬固體未溶解 |
IV |
過(guò)濾III中燒杯中的物質(zhì),洗滌濾紙上的物質(zhì) |
濾紙上仍有微量金屬固體 |
V |
…… |
…… |
【問(wèn)題討論】
、 由步驟I中的現(xiàn)象,可推知的焊錫的物理性質(zhì)是 ▲ ;
、 步驟II對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ▲ ;
⑶ 步驟II所得溶液中,至少含有溶質(zhì)有 ▲ 種;
、 步驟V的操作是:“向步驟Ⅳ獲得濾液中加入一定量鐵粉”,若該實(shí)驗(yàn)過(guò)程加入鐵粉前后溶液中主要離子變化示意圖如右圖所示。
、 圖中“”所代表微粒的符號(hào)為 ▲ ;
、 充分反應(yīng)后過(guò)濾,濾紙上固體物質(zhì)是 ▲ (寫(xiě)化學(xué)式)。
26.(4分)工業(yè)上利用含5%氫氧化鈉的造紙廠廢水來(lái)處理含硫酸銅為2%的煉銅廠廢水,若現(xiàn)在要處理煉銅廠廢水40t,則至少要造紙廠廢水多少?lài)?
五、(本題包括2小題,共15分)
小蘇打(碳酸氫鈉)在日常生活中有廣泛的用途,工業(yè)上制取小蘇打有多種方法,其中有一種是氣相固碳法,其利用的原理是:Na2CO3 + H2O + CO2 =2NaHCO3
資料: 碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度表(一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)(部分)
溫度/℃ |
0 |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
碳酸氫鈉溶解度/g |
6.9 |
8.72 |
9.6 |
11.1 |
12.7 |
14.45 |
16.4 |
碳酸鈉溶解度/g |
7.1 |
13.25 |
21.8 |
39.7 |
48.8 |
47.3 |
46.4 |
27.(共9分)學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證反應(yīng)原理,在室溫為15℃時(shí),同學(xué)們將10g氫氧化鈉固體完全溶解溶于80g水中,而后勻速的通入二氧化碳?xì)怏w。同時(shí)用傳感器測(cè)定溶液的pH變化,同時(shí)用數(shù)據(jù)采集器記錄并繪制圖像如圖2所示。
⑴ 圖1所示實(shí)驗(yàn)中,用“分液漏斗”而不用“長(zhǎng)頸漏斗”其原因是 ▲ ;
、 通過(guò)圖像分析,小蘇打溶液是顯 ▲ (填“酸性”、“中性”或“堿性”),圖像中M點(diǎn)處發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為 ▲ ;
、 為了確定M處溶液的成分,同學(xué)們進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟 |
加入試劑 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
初步實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
① |
滴入 ▲ |
溶液變紅 |
有 ▲ 物質(zhì)[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)] |
② |
加入 ▲ |
▲ |
⑷ 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)18min后溶液的pH基本不再變化,則此時(shí)燒杯中就可觀察到的現(xiàn)象有 ▲ 。
28.(共6分)同學(xué)們多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。有同學(xué)提出分析第10min時(shí)溶液中溶質(zhì)的組成,于是同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
、 實(shí)驗(yàn)步驟①中,“操作1”是 ▲ ,實(shí)驗(yàn)步驟③中,為保證測(cè)量稀鹽酸質(zhì)量的準(zhǔn)確,
則應(yīng)預(yù)先進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是 ▲ ;
⑵ 通過(guò)數(shù)據(jù)分析,通入10min二氧化碳時(shí)溶液中溶質(zhì)至少有 ▲ ;實(shí)驗(yàn)中“固體質(zhì)量a克”,a的最大值是 ▲ 。
六、(本題包括2小題,你只需選做其中一個(gè)小題,若兩小題全做則以29題計(jì)分,共6分)
29.(6分)利用燃煤煙氣生產(chǎn)Na2SO4和化工原料乙烯(C2H4)的工藝流程如下:
、 Na2SO4制備裝置中,參加反應(yīng)的物質(zhì)除二氧化硫、氧氣外,還有 ▲ (填化學(xué)式);
、 實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)二氧化硫氣體通常使用的試劑是 ▲ ,空氣中二氧化硫與氧氣反應(yīng)的方程式是 ▲ ;
、 乙烯制備裝置中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ▲ 。
30.(6分)下圖是以太陽(yáng)能為熱源,熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無(wú)污染的制氫方法。其反應(yīng)過(guò)程如下圖所示:
⑴ 反應(yīng)I中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ▲ ;
、 反應(yīng)Ⅲ中,反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生改變的元素是 ▲ ;
、 在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,SO2、H2SO4、I2、HI都在循環(huán)使用,其中制得H2中氫元素最初來(lái)源于 ▲ (填化學(xué)式),氫能相較于傳統(tǒng)的化石能源,其最大優(yōu)勢(shì)是 ▲ 。