据统计,我国每年报废的手机超过1亿部,若不进行回收利用,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)

3 6 5

7175.5

1710.5

1 4 2 3 5

4.7×107

7.6×105

2 . 7 × 1 0 7

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 + 2H2SO4 2CuSO4 + 2H2O

【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 _____________;②它们的市场价格较高。

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,加入过量稀盐酸浸泡

……

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

……

……

【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对应的实验现象有___________。

(3)步骤II所得溶液中,至少含有溶质有_____________种。

(4)步骤V的操作是:“向步骤Ⅳ获得滤液中加入一定量铁粉”,若该实验过程加入铁粉前后溶液中主要离子变化示意图如下图所示:

① 图中“ ”所代表微粒的符号为____________;

② 充分反应后过滤,滤纸上固体物质是____________(写化学式)。

在一次化学实验中,同学们将饱和硫酸铜溶液逐滴加到5mL饱和氢氧化钠溶液中,观察到以下异常实验现象:

实验序号

滴加硫酸铜溶液的量

实验现象

第1﹣6滴

产生蓝色沉淀,但振荡后沉淀消失,形成亮蓝色溶液

第7﹣9滴

产生蓝色沉淀,且沉淀逐渐增多.振荡后沉淀不消失,很快沉淀逐渐变黑色

在实验①中同学们根据所学初中化学知识判断蓝色沉淀的化学式是_____________,请你写出生成蓝色沉淀的化学方程式___________________。

实验①中蓝色沉淀为什么消失?同学们继续进行如下探究。

【查阅资料】Ⅰ.氢氧化铜在室温下稳定,70℃﹣80℃时可脱水分解生成氧化铜

Ⅱ.铜酸钠化学式:Na2[Cu(OH)4]溶于水,溶液呈亮蓝色

【猜想与讨论】小陶认为蓝色沉淀消失可能是氢氧化铜发生了分解。其他同学一致否定了他的猜测,理由是___________________。

同学们交流讨论后,提出以下两种猜想。

猜想一:少许氢氧化铜可溶于足量水中;

猜想二:氢氧化铜可在足量氢氧化钠浓溶液中溶解,溶液呈亮蓝色。

【实验探究】为验证猜想,同学们用氢氧化铜粉末(其它试剂可任选)设计如下实验。请你填写表中的空格。

实验序号

实验方法与操作

实验现象

结论

将少许氢氧化铜粉末加到5mL蒸馏水中,充分振荡

________

猜想一错误

____________

________

猜想二正确

【结论与反思】

(1)根据实验,并查阅资料知道,氢氧化铜在氢氧化钠溶液中溶解生成Na2[Cu(OH)4],该反应的化学方程式是___________________;

(2)根据实验可知饱和硫酸铜溶液与饱和氢氧化钠溶液的反应是放热反应,依据的实验现象是____________________。

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