我国每年报废的手机超过1亿部。废旧手机的电路板中含有多种金属,随意丢弃会造成资源浪费并污染土壤和水体。某手机电路板中含有Sn、Fe、Cu、Au、Ag等金属,如图是某工厂回收其中部分金属的流程图。(其中Sn、Au在化合物中的化合价分别为+2价、+3价)
(1)过程Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ均涉及的操作是________,该操作需要用到一种金属材料制成的仪器是___________。
(2)写出过程Ⅱ中反应的化学方程式__________、_______。
(3)写出过程Ⅲ中反应的化学方程式______________。
(4)滤液4的主要成分(水除外)是________________。
过滤 铁架台 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑ Fe+SnSO4=FeSO4+Sn 2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O 硫酸亚铁
【详解】
(1)由图可知,操作是将固体与液体进行分离,该操作为过滤,故填过滤;
过滤时用到的仪器有:铁架台、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒,其中由金属材料制成的仪器是铁架台,故填铁架台。
(2)由图可知,滤液1中含有硫酸亚铁,硫酸锡和硫酸,则过程Ⅱ中反应是铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,以及铁与硫酸锡反应生成硫酸亚铁和锡,故反应的化学方程式写为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑、Fe+SnSO4=FeSO4+Sn。
(3)过程Ⅲ中反应是铜、稀硫酸和氧气在加热的条件下反应生成硫酸铜和水,故反应的化学方程式写为:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O。
(4)由图可知,滤液4的主要成分是硫酸亚铁,故填硫酸亚铁。
规律 | 发生条件 | 实例 |
H2+金属氧化物→金属+水 | ①加热 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
H2+CuOCu+H2O 3H2+Fe2O32Fe+3H2O |
碳+金属氧化物→金属+CO2 | ①高温 ②K、Ca、Na、Mg、Al等的氧化物除外 |
C+2CuO2Cu+CO2↑ 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ |
金属+酸→盐+氢气 | ①浓硫酸,硝酸具有氧化性,和金属反应不生成氢气; ②在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢 |
Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑ Zn+H2SO4(稀)==ZnSO4+H2↑ 2Al+3H2SO4(稀)==Al2(SO4)3+3H2↑ |
金属+盐→新盐+新金属 | ①盐必须能溶于水 ②在金属活动性顺序表中,排在前面的金属才能置换出后面的金属 ③钾、钙、钠很活泼,与盐溶液反应不能置换出金属 |
Cu+Hg(NO3)2==Hg+Cu(NO3)2 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu |
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某黑色物质可能是CuO、C中的一种或两种,小宇.小林同学为研究该黑色物质,设计如下方案(若有C存在,含量较少):
小宇.小林同学分别设计的两个实验方案如下:
小林:黑色粉末(通入氢气,并加热)产物与白色硫酸铜接触
试回答:
(1)小宇方案中证明有氧化铜的实验现象是___________ _______。
(2)小林方案中仅有氧化铜的实验现象是____________________ 。
(3)以上两个方案中,你认为哪个方案更好,理由是什么?
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(4)小新同学也设计了一个方案:直接将黑色粉末放在空气中加热,请你帮小新判断一下是否可以 (填行或不行),理由
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