《2025年初中化学小题狂做九年级上册沪教版巅峰版》

1. 某项目化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含碳量不同。铁轨材料用钢而不用纯铁,原因是钢的强度和硬度比纯铁大(填“大”或“小”)。
(2) 电缆中常用铜作导线,这主要是利用了铜的导电性。
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,进行如图1所示实验,一段时间后发现A、D试管内铁钉锈蚀,且D试管内的铁钉有较厚铁锈。B、C试管内铁钉无明显变化。(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氧气(或O₂)发生化学反应。

②对比A、D试管中的实验现象,说明铁锈蚀还与氯化钠(或NaCl)溶液有关。
任务三：调查金属废弃物的去向及再生产工业。
(4) 图2是铁制品循环利用的示意图,回收1t废钢铁可炼得0.9t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：3CO + Fe₂O₃$\xlongequal{高温}$2Fe + 3CO₂。

(5) 某废旧手机的电路板中主要含有铜,还含有少量铝、铁、金等金属。为回收其中的铜、金,进行了如下图所示实验。(已知$Cu + H_2O_2 + H_2SO_4 = CuSO_4 + 2H_2O；$本实验条件下,金不发生反应)

①滤液A中除了含有$Al_2(SO_4)_3,$还含有FeSO₄、H₂SO₄。(填化学式)
②滤渣F的成分是Fe、Cu(填化学式)。
③反应Ⅲ中加入过量铁粉的目的是把滤液C中的铜完全置换出来。
2. 金属的回收。据统计,我国每年报废的手机超过1亿部,若不进行有效回收利用,会造成巨大的浪费和污染,同学们对废旧手机中的金属回收产生兴趣。
【提出问题】从废旧手机中可以回收到哪些有价值的金属？如何回收？
【查阅资料】①手机电路板中的金属及其价格如表所示：
|种类|市场价格(/t)|矿石中含量|手机电路板中含量|
|Fe|365|72.4|5|
|Cu|7175.5|0.87|13|
|Al|1710.5|29.1|1|
|Ni|14235|1.02|0.1|
|Au|$4.7×10^7$|4|350|
|Ag|$7.6×10^3$|120|1380|
|Pd(钯)|$2.7×10^7$|0.4|210|
说明：①Fe、Cu、Al、Ni的含量用质量分数(%)表示,Au、Ag、Pd的含量的单位为“g/t”。
②Ni能与稀酸反应；Pd不与稀酸反应；$Ni^2+$溶液为绿色。
③在通常情况下,铜不与稀硫酸反应,但在供给充足空气(氧气)并在加热条件下,铜在稀硫酸中能缓慢地减少,生成硫酸铜和水。
【实验方案】第一步：选择值得回收的金属。
依据资料①中的数据,废旧手机中有回收价值的金属有Au、Ag、Cu、Pd,原因：
①它们的市场价格较高；
②它们在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量。
第二步：设计实验分离、回收部分金属(下表中不需要填空)。
|序号|实验步骤|实验现象|
|Ⅰ|取一废旧手机电路板,用电吹风机靠近电路焊接点的焊锡吹热风,一段时间后,用镊子将金属电路从塑料板中拽出|焊锡熔化|
|Ⅱ|将金属电路放入烧杯中,加入足量稀盐酸浸泡|____|
|Ⅲ|取Ⅱ中未溶解的金属电路,用蒸馏水洗净后,放入如图所示装置中,进行实验|溶液逐渐变成蓝色,仍有微量金属固体未溶解|
|Ⅳ|过滤Ⅲ中烧杯中的物质,洗涤滤纸上的物质|滤纸上仍有微量金属固体|
|Ⅴ|____|得到红色固体|

【问题讨论】
(1) 由步骤Ⅰ中的现象,可推知焊锡的物理性质是熔点低。焊锡与锡不同的物理性质还有硬度大(写一条即可),请用简单的方法证明：将两块等大的焊锡、锡片相互刻画,锡片上有划痕。
(2) 步骤Ⅱ对应的实验现象是溶液变成绿色,有气泡产生。
(3) 步骤Ⅱ所得溶液中,一定含有的金属元素是Fe、Al、Ni。
(4) 步骤Ⅲ中实验结束后溶液变蓝,请用化学方程式解释2Cu+O₂+2H₂SO₄$\xlongequal{\triangle}$2CuSO₄+2H₂O。
(5) 步骤Ⅴ继续对步骤Ⅳ 的溶液进行处理,请写出具体 的操 作：向步骤Ⅳ得到的滤液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤,并用化学方程式表示此反应：Fe+CuSO₄$\xlongequal{\;\;}$Cu+FeSO₄。
【反思交流】为了确认步骤Ⅳ中滤纸上的金属成分,应进一步查阅的资料为Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应(合理均可)。

答案： 1.（1）含碳量不同 大 （2）导电
（3）①氧气(或O₂) ②氯化钠(或NaCl)溶液
（4）3CO + Fe₂O₃$\xlongequal{高温}$2Fe + 3CO₂
（5）①FeSO₄ H₂SO₄ ②Fe、Cu ③把滤液C中的铜完全置换出来
提示:
(5)①废旧手机的电路板中主要含有铜,还含有少量铝、铁、金等金属,加入过量稀硫酸,铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜、金和稀硫酸不反应,稀硫酸过量,故滤液A中除Al₂(SO₄)₃外,还含有FeSO₄、H₂SO₄。②滤渣B中含铜、金,向滤渣B中加入足量稀硫酸和过氧化氢溶液,铜、过氧化氢和硫酸反应生成硫酸铜和水,故滤液C中含硫酸铜、硫酸和过氧化氢,向滤液C中加入过量铁粉,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁过量,故滤渣F为Cu、Fe。
2.【实验方案】②它们在手机电路板中的含量高于其在矿石中的含量 【问题讨论】
(1)熔点低 硬度大 将两块等大的焊锡、锡片相互刻画,锡片上有划痕 （2）溶液变成绿色,有气泡产生 （3）Fe、Al、Ni （4）2Cu+O₂+2H₂SO₄$\xlongequal{\triangle}$2CuSO₄+2H₂O （5）向步骤Ⅳ得到的滤液中加入足量的铁粉,充分反应后过滤 Fe+CuSO₄$\xlongequal{\;\;}$Cu+FeSO₄ 【反思交流】为了确认步骤Ⅳ中滤纸上的金属成分,应进一步查阅的资料为Au、Ag、Pd在加热条件下,能否与氧气、稀硫酸发生反应(合理均可)