2015中考化学冲刺专题三--金属回收与废水处理 12页

化学第七部分专题复习n专题三金属回收与废水处理[知识整理]工业废水常含有AgNO3、Cu(NO3)2等贵重金属元素，处理方法：(1)一般加入，使金属Ag和Cu完全置换出来．(2)在AgNO3、Cu(NO3)2：混合溶液中加入铁粉，铁粉首先置换活动动性较弱的金属；然后，如果铁粉有剩，才置换金属．[例题分析][例1]:实验结束时，同学们将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，如果将废液直接排放就会造成水污染。于是几位同学利用课余处理废液，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属。实验过程如下：请回答：（1）滤液A和滤液B含有相同的溶质，其名称是；固体B的化学式为。Zn或FeAgCun专题三金属回收与废水处理（2）写出步骤①其中一个反应的化学方程式；步骤④发生反应的化学方程式为。（3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是。（4）若实验过程中的物质损失可以忽略，要计算该废液中硫酸锌的质量分数，必须称量：废液的质量和。【思路点拨】本题根据废水处理流程图进行推断，过量锌粉与CuSO4、ZnSO4、FeSO4废液反应，A为ZnSO4，B也是硫酸锌，①的一个反应可以是锌与CuSO4、FeSO4两者之一的置换，固体C为锌铜混合物，硫酸只与混合物中的锌反应，步骤④中加入的稀硫酸足量的目的是除尽锌粉，应该在滤渣中加入稀硫酸，根据质量守恒定律可以解决最后一问。[解答]（1）硫酸锌Fe（2）Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu或Zn+FeSO4==ZnSO4+FeZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（3）取步骤④的滤渣于试管中加入少量稀硫酸，若有气泡产生则酸不足量（或若无气泡产生，则酸已足量）（4）硫酸锌的质量、锌粉的质量[或硫酸锌、固体B、固体C、铜的质量]n专题三金属回收与废水处理[例2]（2009肇庆）兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动中，取某工厂合金废料（含铝、铁、铜）进行如下实验：（1）操作Ⅰ的名称是；该操作需用到的铁制仪器为。（2）固体A的成分是；操作Ⅱ反应的化学方程式为。（3）黑色固体C加适量稀硫酸反应的方程式为。（4）图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径，你认为合理的途径是（填：“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是。【思路点拨】由操作Ⅰ是分离固体和液体，所以是过滤，过滤所需的铁制仪器是铁架台等支持仪器。由逆推方法可得出固体A的成分和操作Ⅱ反应，黑色固体C加适量稀硫酸反应比固体A的成分n专题三金属回收与废水处理得出更易，图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径哪一条合理不容易判断，因为金属与碱反应，含铝的钠盐与足量的盐酸反应，都没有学过，有很多同学就无法往下做题，但这里不需要以上知识，只要能从质量守恒定律，化学反应元素种类不变就可判断。[解答]：（1）过滤铁架台（带铁圈）、或三角架（2）铁、铜（或Fe、Cu）Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑（3）CuO+H2SO4=CuSO4+H2O（4）Ⅱ途径Ⅱ没有引入新的杂质，得到的是纯净的氯化铝溶液（或途径Ⅰ引入的杂质钠盐，得到的氯化铝不是纯净。合理表述均给分。）强化训练：A组1．（2012．北京市）金属在生产和生活中有广泛的应用。（1）下列金属制品中，利用金属导电性的是_____（填字母序号）。Cn专题三金属回收与废水处理（2）铁制品在沙漠地区不易锈蚀的原因是___________。（3）工业上用一氧化碳和赤铁矿炼铁反应的化学方程式为____________。（4）某厂排放的废水中含有硫酸铜，将废水处理可得到铜和铁红（氧化铁）两种产品。过程如下图所示（废水中的其他物质不参与反应）；过程①中发生反应的化学方程式为_________。A-G七种物质中含铁元素的有___________（填字母代号）。2、（2011肇庆）氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂。实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液（含有MgCl2、FeCl3等）通过以下途径制得无水氯化钙。（1）操作I的名称为，操作II的名称为。滤渣的化学成分有。没有水分3CO+Fe2O32Fe+3CO2A、B、C、E、G过滤冷却结晶或结晶Mg(OH)2、Fe(OH)3,多写Ca(OH)2不扣分）n专题三金属回收与废水处理（2）石灰乳的作用是①，②，写出其中1个反应的化学方程式。3．（2011.河南省）在Cu(NO3)2、A1(NO3)3和AgNO3伍的混合溶液中加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，向滤出的固体上滴加稀硫酸时有气泡产生。则反应后所得溶液中含有的金属离子有；反应后溶液的质量比原混合溶液的质量(填“大”或“小”)；有关反应的化学方程式为(写出一个即可)。4．（2014•茂名）某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe2+，Na+，Ca2+，Cu2+，Cl﹣，为了达到零污染的目标，将污水进行如下工业流程处理：（1）步骤Ⅰ的操作名称是，并写出步骤Ⅰ中的化学方程式．（2）滤渣Ⅰ所含的物质是（填化学式）．2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O或MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2或2FeCl3+3Ca(OH)2=2Fe(OH)3↓+3CaCl2（2分，有无“↓”不扣分）中和废液中的酸使废液中的镁、铁充分沉淀Al3+和Fe2+小过滤Fe+CuCl2=Cu+FeCl2Fe和CuFe十2AgNO3＝Fe(NO3)2+2Ag[或Fe十Cu(NO3)2＝Fe(NO3)2+Cu或Fe+H2SO4＝FeSO4十H2↑]n专题三金属回收与废水处理（3）加入过量NaOH溶液的目的是．（4）在滤液Ⅲ中加入盐酸使得到的溶液呈中性，要使用来测定溶液的酸碱度，确保盐酸不过量．B组5．某校化学实验室废液桶中收集了溶解大量FeSO4、CuSO4的废水，若直接排放到下水道不仅造成重金属污染而且造成浪费。初三（2）班的同学，准备运用刚学到的“常见金属活动性顺序表”结合其它有关化学知识对废水进行处理。(1)复习常见金属活动顺序表，在下表空格中分别填入对应的元素符号。(2)设计除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问题：完全除去Fe2+pH试纸AgNaZnn专题三金属回收与废水处理①废水在加入金属X前需进行过滤，目的是将其中_______性杂质除去。进行过滤的操作所需的仪器有：______、_____、_____、____（请从下图中选择合适仪器，并用仪器名称填写）。②金属X是，其加入废水后发生反应的化学方程式为________________________；溶液Y是，利用其除去铜中杂质，有关反应的化学方程式为______________________。③从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是___________。6、某化学探究小组的同学从实验废液中回收铜，得到的铜样品中含有少量的铁粉。为测定样品中铜的质量分数，同学们按下述两种方案分别进行实验。(1)请写出两个方案中发生反应的化学方程式。不溶烧杯、玻璃棒、铁架台、漏斗Fe（或铁）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu稀硫酸Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑结晶（或蒸发结晶或冷却结晶）Fe+2HCl==FeCl2+H2↑Fe+CuSO4==FeSO4+Cun专题三金属回收与废水处理(2)方案一中反应进行完毕时的现象是。(3)用上述两种方案进行实验都(填“能”或“不能”)测得样品中铜的质量分数，理由是。7．（2012河北）某班同学做验证铁、铜、银的金属活动性顺序的实验，用到的药品有铁丝、铜丝、银丝、稀硫酸和硫酸铜溶液。实验结束后，化学兴趣小组的同学欲对该实验的废液进行探究，请你一起参与。【提出问题】废液中含有什么物质?【交流表达】（1）小明通过观察，认为废液中一定含有硫酸铜。他观察到的现象是。（2）小红通过分析，认为废液中一定含有硫酸亚铁，她的依据是：。【作出猜想】小华认为废液中还可能含有硫酸。【实验验证】（1）小华测得废液的pH小于7，证明废液中含有硫酸。用pH试纸测定溶液pH的方法：。反应前没有对样品进行称量溶液中无气泡产生不能将待测液滴到试纸上，把试纸呈现的颜色与标准比色卡比较，确定pH溶液显蓝色铁丝与稀硫酸（或硫酸铜溶液）反应生成硫酸亚铁（或反应生成的硫酸亚铁不与其他物质反应）n专题三金属回收与废水处理（2）小明取少量废液，向其中滴加氢氧化钠溶液，也得到了相同的结论。小明的实验现象是。通过分析与实验，同学们得出废液中含有硫酸亚铁、硫酸铜和硫酸。【拓展应用】（1）若将废液中的溶质全部转化为硫酸亚铁，应向废液中加入过量的。写出该反应过程中的一个化学方程式。（2）反应完全后，过滤，滤渣中物质为，滤液中溶质为硫酸亚铁。铁片（或Fe、铁粉、铁丝等）Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑（或Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu）铁和铜（或Fe和Cu）滴加一定量氢氧化钠溶液后才有沉淀生成n结束