中国环保部和国家标准委两个部门分别向 WTO递交通知,宣布从2017年九月起,中国将禁止进口“洋垃圾”,力图减少环境污染。某废电器电路板含有以下金属:Sn、Pb、Fe、Cu、Ag、Au、 Ni(镍,银白色)、Pd(钯, 银白色)。下图是回收其中部分金属的流程图。(假设流程图中各反应均完全反应。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O)
(1)请写出红色固体A的名称是_____________;
(2)滤渣2中含有的金属是___________;
(3)步骤⑤的反应方程式 _________________________;
(4)步骤⑥回收的纯净物B是_______________(写化学式);
(5)金属Fe、Ni、Pd在溶液中的活动性由强到弱的顺序是_____。
铜; Sn、Pb、Ni; Fe+CuSO4=FeSO4+Cu; FeSO4; Fe、Ni、Pd.
【解析】
整个流程,第一步将塑料和金属分离;第二步将活泼金属和不活泼金属分离,根据Sn、Pb、Fe、Cu、Ag、Au、Ni(镍,银白色)、Pd以及整个流程可以看出,活泼金属为铁镍铅锡,不活泼金属为铜金银钯。所以滤液I中含有硫酸亚铁、硫酸铅、硫酸镍和硫酸锡,继续加入铁粉,最后得到纯净物B,纯净物B为硫酸亚铁,所以加入铁应该是将其他金属都转化为固体,所以滤渣2含有Sn、Pb、Ni;滤渣I在稀硫酸和氧气加热的条件下,固体有Au、Ag和Pd;根据信息提示可知,应该反应掉了铜,生成了硫酸铜,所以滤液3为硫酸铜溶液。硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜。
【详解】
根据以上分析可知:
(1)红色固体A为铜;
(2)滤渣2中含有的金属是 Sn、Pb、Ni;
(3)步骤⑤是铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,对应的反应方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(4)步骤⑥回收的纯净物B是 FeSO4;
(5)根据上面的转化关系中金属的出现形式和过程可知,金属Fe、Ni、Pd在溶液中的活动性由强到弱的顺序是 Fe、Ni、Pd。
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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