《2025年拔尖特训九年级化学上册沪教版》

“答案与解析”见 P50
1. 金属废弃物作为可回收物,打造“资源—产品—废旧资源—废旧资源再利用”的循环发展模式,通过合理的回收处理后,可以实现金属的循环再生,从而节约资源、缓解金属资源不足的矛盾。某项目化学学习小组围绕废旧金属的回收利用开展了项目化学习。
任务一：认识日常生活中的废旧金属。
常见金属废弃物主要来自工业生产、废旧设备等。下表是几种常见金属废弃物及其所含的主要金属元素。
|常见金属废弃物|含有的主要金属元素|
|废旧汽车|铁(Fe)、铝(Al)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)|
|废旧家电|铁(Fe)、铜(Cu)、铝(Al)、铅(Pb)|
|废旧建筑材料|铁(Fe)、铝(Al)、铜(Cu)、锌(Zn)|
|废旧电缆|铜(Cu)、铝(Al)、铅(Pb)|
(1)废旧金属中含有铁元素的材料多为钢或生铁。生铁和钢的性能不同的主要原因是______。铁轨材料用钢而不用纯铁,原因是钢的强度和硬度比纯铁______(填“大”或“小”)。
(2)电缆中常用铜作导线,这主要是利用了铜的______性。
任务二：调查废旧金属产生的原因。
这些暂时失去使用价值的金属或合金可能是由于腐蚀、损坏、自然淘汰或技术更新等原因而被废弃的。小组同学进行了对钢铁锈蚀原因的探究。
(3)取四枚相同的洁净铁钉,分别放入试管中,进行图甲所示实验,一段时间后发现 A、D 试管内的铁钉锈蚀,且 D 试管内的铁钉有较厚铁锈。B、C 试管内的铁钉无明显变化(注：氯化钙固体用于除去试管内的水蒸气)。

① 对比 A、B 试管中的实验现象,说明铁锈蚀主要是与空气中的______发生化学反应。
② 对比 A、D 试管中的实验现象,说明铁锈蚀还与______有关。
任务三：调查金属废弃物的去向及再生产工业。
(4)如图乙所示为铁制品循环利用的示意图,回收 1 t 废钢铁可炼得 0.9 t 钢,与冶炼矿石相比,可节约大约一半的成本,还可减少空气污染、水污染和固体废弃物的排放。请写出炼铁厂用一氧化碳作还原剂冶炼赤铁矿的化学方程式：______。

(5)某废电路板中主要含铜,还含少量铝、铁、金等金属。为回收其中的铜、金,进行了如图丙所示实验(${Cu + H_{2}O_{2} + H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} + 2H_{2}O}$；本实验条件下,金不发生反应)。

① 滤液 A 中物质除${Al_{2}(SO_{4})_{3}}$,还含有的物质化学式是______、______。(除水外)
② 滤渣 F 的成分是______(填化学式)。
③ 反应Ⅲ中加入过量铁粉的目的是______。

答案： （1）含碳量不同 大 （2）导电 （3）① 氧气 ② NaCl （4）Fe₂O₃ + 3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{}$2Fe + 3CO₂ （5）① FeSO₄ H₂SO₄ ② Fe、Cu ③ 把滤液 C 中的铜完全置换出来