题目内容
【题目】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下表所示:
种类 | Fe | Cu | Al | Ni | Au | Ag | Pd(钯) |
市场价格($/t) | 365 | 7175.5 | 1710.5 | 14235 | 4.7×107 | 7.6×105 | 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 |
说明:Fe、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”。
ii.Ni的金属活动性位于氢前;Pd的金属活动性位于氢后;NiCl2溶液为绿色。
Iii.2Cu+O2+2H2
(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_____。
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 | _____ |
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 | _____ | 得到红色固体 |
(问题讨论)
(1)由步骤I中的现象,可推知的焊锡的物理性质是_____。
(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V的操作是_____。
(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_____。
【答案】它们在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量 熔点较低 溶液变成浅绿色,有无色气泡产生(答出其一即可得分) Fe、Al、Ni 向IV中得到的滤液中加入铁片(或其他合理答案) Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应(或其他合理答案)
【解析】
(1)由表可知,Au、Ag、Cu、Pd在手机中的含量远高于矿石中的含量,故要回收手机中的这些金属。
[问题讨论](1)由步骤I中的现象,可推知的焊锡的物理性质是熔点较低。
(2)手机中的金属铁、铝、镍的活动性比氢强,故加入稀盐酸后,溶液变为浅绿色,会有气泡冒出。
(3)Fe、Al、Ni可以与稀盐酸反应,而其他的金属不能与稀盐酸反应,故步骤II所得溶液中,一定含有的金属元素是Fe、Al、Ni。
(4)步骤V中能得到红色固体,故加入比铜活泼的金属,如铁等。
[反思交流]步骤III中溶液逐渐变成蓝色,说明铜发生了反应,故要确定剩余金属的种类,还需要查资料,确定Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应。
【题目】化学兴趣小组用如图装置进行实验,发现镁片完全溶解、石灰水浑浊。
(一)石灰水变浑浊的原因是:
(1)镁和盐酸的反应________(填“吸热”或“放热”)。
(2)_____________________________________________。
(二)甲同学测得反应后试管内溶液pH<7 ,该溶液pH<7的可能原因是:
①MgCl2溶液的pH<7; ②__________________________。
(三)乙同学将反应后试管内溶液冷却,加入镁粉并滴入酚酞,溶液颜色无变化,再加热,发现溶液慢慢浑浊且变红。
【猜想】对实验中“溶液慢慢浑浊且变红”的原因,乙同学提出猜想:
MgCl2+2H2O=Mg(OH)2↓+2HCl,大家都认为此猜想不合理,理由是_________。
【查阅】资料1:Mg(OH)2难溶解于水,升高温度可加大其在水中的溶解度。
资料2:K、Ca、Na、Mg等活泼金属在一定条件下能与水反应,产生碱和气体。
【实验】乙同学重新在滴有酚酞的热水中加入镁粉,观察到液体慢慢变红并浑浊,镁粉表面产生气泡。收集并点燃气体,发现能燃烧。乙同学实验中“溶液慢慢浑浊且变红”的原因请用化学方程式表示:___________________。
(四)丙同学在做实验时,不小心将镁条掉入到碳酸氢钠溶液中,发现产生大量的气泡和白色不溶物。他非常好奇,进行了如下探究。
【提出问题】镁条与碳酸氢钠溶液反应,产生的气体和白色不溶物分别是什么?
【查阅资料】
Mg(OH)2 | MgCO3 | |
溶解性 | 难溶于水 | 微溶于水 |
热稳定性 | 受热易分解,能生成两种氧化物 | 受热易分解,能生成两种氧化物 |
实验探究一:镁条与碳酸氢钠溶液反应产生什么气体呢?
猜想 | 实验方法 | 现象 | 结论 | |
① | 二氧化碳 | 收集气体于集气瓶中,而后将气体通入澄清石灰水中; | 无明显现象 | 猜想①不成立 |
② | 氧气 | 收集气体于集气瓶中,而后将________放入瓶中; | 无明显现象 | 猜想②不成立 |
③ | 氢气 | 第一步,点燃产生的气体; 第二步,在火焰上罩内壁涂有石灰水的烧杯。 | 气体能被点燃; 烧杯内壁无现象; | 猜想______成立 (填序号) |
④ | _____ | |||
⑤ | 甲烷 |
实验探究二:
【提出问题】镁条与碳酸氢钠溶液反应,产生的白色不溶物是什么?
【作出猜想】丙同学根据资料分析认为白色不溶物可能是Mg(OH)2和MgCO3中的一种或两种。
【进行实验】
(1)根据实验Ⅰ的现象,写出加热白色不溶物时一定发生的化学反应的方程式__________;
(2)实验Ⅱ中 称量“干燥的晶体”质量为2.85g,由此通过计算确定白色不溶物是成分是_________________。(请你写出计算过程)
【题目】阅读下面科普短文(原文作者:许谦,有删改)
酸奶口感酸甜,营养丰富,是深受人们喜爱的一种乳制品。与普通牛奶比较,酸奶中的蛋白质和钙更易被人体消化吸收,是乳糖不耐症患者的良好食品。
通常的酸奶是将牛奶发酵而制成的。牛奶中主要含有蛋白质、乳糖和脂肪。在发酵过程中,乳酸菌把乳糖(C12H22O11)转化成乳酸(C3H6O3),使得牛奶的酸度升高。随着酸度增加,蛋白质分子互相连接,形成了一个巨大的“网络”,这个“蛋白质网络”把乳糖、水、脂肪颗粒都“网”在其中。所以,奶变“粘”、变“酸”了。
酸奶中含有大量活力较强的乳酸菌。乳酸菌可抑制某些腐败菌和病原菌的繁殖,从而维持人体内,尤其是肠道内正常的微生态平衡,促进食物的消化吸收。酸奶在储藏和配送过程中,乳酸菌的数量会因乳酸的过量积聚而明显减少,而酸奶的乳酸积聚又会影响到酸奶的酸度。有研究者选取某种市面常见的酸奶进行实验,数据如下表所示。
表某品牌酸奶酸度的变化
温度/℃ 时间/天酸度/°T | 4 | 28 | 37 |
0 | 67.7 | 67.7 | 67.7 |
2 | 73.9 | 77.1 | 79.2 |
4 | 76.4 | 82.7 | 86.3 |
6 | 85.5 | 92.2 | 98.9 |
8 | 90.2 | 98.7 | 113.2 |
1999年颁布的国标GB2746-1999中,对成品酸奶的酸度规定为“酸度不小于70°T”。按照一般人的接受程度,酸奶酸度不能超过100°T。
依据文章内容回答下列问题。
(1)乳酸是由乳糖转化生成的,请比较二者的化学式,分析它们的相同点和不同点。
相同点:_____。
不同点:_____。
(2)实验中所用酸奶若在37℃条件下储存,_____天后,酸度一定会超出一般人的接受程度。(填字母序号,下同)
A 2 B 4 C 5 D 8
(3)由表中实验数据可知,影响酸奶酸度的因素有_____。
(4)下列关于酸奶的说法正确的是_____。
A 酸奶适用于乳糖不耐症患者食用
B 酸奶放置时间越长,乳酸菌含量越高
C 酸奶中的乳酸菌对人类身体有害无益
D 酸奶变“粘”与蛋白质分子相互连接形成巨大“网络”有关
【题目】某化学兴趣小组的同学们在实验室里探究某些酸、碱、盐之间是 否发生复分解反应。
(查阅资料)硫酸钡(BaSO4)白色固体,不溶于水,也不溶于酸。
(实验与探究)
操作 | 现象 | 实验解析 | 结论 | |
实验一 | ①________ | 化学方程式是: K2CO3+H2SO4=K2SO4+H2O+CO2↑ | 生成物中 有气体或 有④____ 或有沉淀 生成时, 复分解反 应可以发 生。 | |
实验二 | 适量的稀硫酸 滴有②______的NaOH溶液 | 溶液颜色 由红色恰 好变为无 色 | 该离子是③____ | |
实验三 | 产生白色 沉淀 | 该反应的实质是:Ba2++SO42-=BaSO4↓ |
实验三结束后,某同学出于好奇,把实验三试管里的上层清液 a 倒入另一支洁净的试管中,向清液 a 中逐滴滴加 K2CO3 溶液。在滴加过程中,发现先产 生气泡,然后又产生白色沉淀。根据上述现象,请你判断原清液 a 中的溶质是⑤______。
(拓展)将稀盐酸、Ca(OH)2 溶液、NaCl 溶液、Na2CO3 溶液任意两种溶液相 混合,写出能发生反应且有沉淀生成的化学方程式______。
(反思)复分解反应的实质是朝着单位体积内______(填微粒种类 名称)数目减小的方向进行。