题目内容

【题目】废旧手机电路板中有Fe、Cu、Ag、Ni 等金属,下图是某工厂将废旧手机电路板先进行预处理得到的金属板,再进行回收金属的大致过程:

回答下列问题:

(1)过程I:金属Ni(镍)可与稀硫酸反应生成硫酸镍(NiSO4)和一种可燃性气体,该反应的化学方程式为_______,操作①名称是_____,实验室中进行该操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、____,和玻璃棒。

(2)过程II:发生了铁与硫酸镍(NiSO4) 的置换反应,综上判断:Ni、Fe与H相比较的活动性顺序应为_______,(用“>”连接)。

(3)过程Ⅲ:发生了反应2Cu+O2+_______H2SO4______CuSO4+______(____);CuSO4溶液中加入足量铁粉的主要目的是________。

(4)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属,该回收过程的主要优点是________(写两点)

【答案】Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑ 过滤 漏斗 Fe>Ni>H 2 2 2 H2O 将Cu完全置换出来 保护环境、节约金属资源(合理即可)

【解析】

(1)根据质量守恒定律分析可知,镍和稀硫酸就反应生成硫酸镍和可燃性气体,则该气体可能是氢气,即镍和稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气。实验流程中,经过操作①,固体和液体分离开,则操作①是过滤。实验室进行过滤操作时,需要烧杯、漏斗、玻璃棒三种玻璃仪器。故答案为:Ni+H2SO4=NiSO4+H2↑、过滤、漏斗;

(2)过程II中,滤液和铁发生置换反应,生成硫酸亚铁和镍。这说明在金属活动性顺序表中,金属铁在金属镍的前面。而且两种金属都在氢元素的前面。故答案为:Fe>Ni>H;

(3)过程III中,需要配平该反应方程式。反应前有2个铜原子,则反应后,硫酸铜应该配2,从而分析出有2个硫原子,则硫酸前面应该配2。反应前后相差出4个氢原子和2个氧原子,则最后的物质应该是水,化学计量数为2。即该化学方程式为:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。在该反应中,应该加入过量的铁,其目的是为了能够将硫酸铜中的铜完全置换出来。故答案为:2、2、2、H2O、将Cu完全置换出来;

(4)相较于直接焚烧金属,该过程的主要优点是可以保护环境,节约金属资源。故答案为:保护环境、节约金属资源。

练习册系列答案
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【题目】某兴趣小组同学在实验室探究二氧化碳的制取,用块状大理石(其中的杂质不溶于水也不与酸反应)和10%的稀盐酸制取二氧化碳,反应的化学方程式为____________;他们检验二氧化碳是否收集满的操作是_______________。实验后,同学们发现发生装置中仍有固体剩余,可是却不再有气泡产生,对此小组同学产生了疑问,并继续探究。

(提出问题)不再产生气泡的原因是什么?

(猜想假设)猜想一:盐酸已经完全反应;

猜想二:大理石中的碳酸钙已完全反应(即剩余固体只是杂质);

猜想三:生成物或杂质附着在大理石表面,阻止反应继续进行。

(实验探究)小组同学先用洁净的烧杯A取反应后的清液,并用烧杯B、C配制CO2水溶液和CaCl2溶液。(如图所示)

实验1:用三支试管各取试剂X少许,分别向其中滴加A、B、C三种溶液,溶液A、B均使X变为_______色,溶液C未使X变色。其中,试剂X为_______;溶液C不呈酸性。该步实验的目的是_______________。

实验2:用pH试纸分别测溶液A、B的酸碱性,具体操作是:取少量待测液滴在pH试纸上,然后与____________对比。测得结果是:溶液A的pH=2,溶液B的pH=6。

通过实验1和实验2可得出结论“猜想一不成立”,即“反应后盐酸还有剩余”。

实验3:小明将反应容器充分振荡,使剩余固体与液体充分接触,观察到仍无气泡产生。由此得出结论“猜想三不成立”。

实验4:向实验3后的容器中继续加少量_________,又有气泡产生;一段时间后,不再产生气泡,仍有固体剩余。由此得出结论“猜想二不成立”。

(得出结论)根据以上探究活动可知:影响反应能否进行的因素之一是__________________。

(反思交流)小组同学讨论,又是出新的观点“可能是盐酸浓度太小,反应太慢,无法观察气泡产生”。并设计实验5:当实验4中观察不到气泡时,测得容器中溶液的pH为a;放置一段时间后,再次测其pH为b。若a_______b(选填“>”“<”或“=”),则该猜想成立。(由于稀盐酸浓度较小,其挥发性对实验的影响可以忽略不计)

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