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1、实验探究四有关废水(液)处理及金属回收的探究此类探究题主要在溶液中进行，所以涉及的知识点是金属、酸、碱、盐的性质和置换反应、复分解反应。一、废水(液)处理的探究1废水(液)呈酸性或碱性，要变成中性，处理的办法是利用中和原理，尽可能使用价廉易得的药品，如熟石灰等。2有色溶液要变为无色，处理的办法是沉淀转化法，将有色离子沉淀。3主要操作：过滤，蒸发。二、贵重金属回收的探究1金属回收与废水处理主要是考查金属活动性与生活实际的结合，往往都利用到置换反应，要注意置换反应发生的先后顺序及反应是否过量等问题。例如：工业废水常含有 AgNO3、Cu(NO3)2 等重金属盐，处理方法：(1)一般加入价廉易得的活
2、泼金属(如铁粉等)，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，铁粉首先置换活动性较弱的金属银，然后，如果铁粉有剩余，才置换金属铜。2主要操作：过滤。题型 1废水(液)处理的探究解题指引废水一般表现出浑浊、有色、有异味，可能还表现出一定的酸碱性，所以此类题的命题也是围绕几种重要离子的鉴别来进行设置的，考查学生能否利用所学化学知识判定废水中可能含有的物质。例 1某化工厂排出的废水透明、澄清、略显蓝色。一同学取少量废水，加入过量的盐酸，有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。过滤，所得的滤液分成两份，一份滤液中加入稀硫酸，也有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成；另
3、一份滤液中加入氢氧化钠溶液，产生蓝色沉淀。试回答：(1) 用化学式回答：加入过量的盐酸，生成的白色沉淀是_；生成的蓝色沉淀是_。(2)废水中一定含有的物质是_(填编号)。A氯化物B硫酸盐C硝酸盐D碳酸盐(3)该同学设计了一个从废水中除去重金属离子的实验方案如下已知白色的 Fe(OH)2 固体在潮湿的空气中可生成红褐色的Fe(OH)3： 金 属 X 为 _ ， 固 体 A 中 一 定 含有 的 物 质 为_(写化学式)。B 溶液中的溶质一定含有_和_(填字母)。AK2CO3CMgCl2BFe(NO3)2DBa(NO3)2 第 步 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：_。思维点拨：废水呈蓝色，说
4、明含有 Cu2，所以加入氢氧化钠溶液后，会产生蓝色沉淀 Cu(OH)2；加入过量的盐酸，还生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，是氯化银 AgCl，说明原溶液中还含有 Ag；考虑到原废水是透明、澄清的，有 Cu2、Ag同时存在 情况下，Cl、SO42-、CO32- 与它们都不能同时共存，所以阴离子只能是 NO3 。答案：(1)AgClCu(OH)2 (2)C(3)FeFe 、 Ag 和 CuBDBa(NO3)2 Na2SO4=BaSO42NaNO3题型 2金属回收的探究解题指引主要考查学生能否熟练地运用金属活动性顺序，结合生活实际，既减少污染，又能回收有用金属，此类题目一定要考虑所加入的物质是否过量带来
5、的问题。例 2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_；操作反应的化学方程式为：_。(3) 黑 色 固 体 C 加 适 量 稀 硫 酸 反 应 的 化 学 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 “” 或 “”) ， 理 由 是_。思维点拨：由于操作是分离固体和液体，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 的成分和操作反应的化学方程式。黑色固体 C 的成分比固体 A
6、更容易得出。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，只要根据质量守恒定律，化学反应元素种类不变就可判断。答案：(1)AgClCu(OH)2 (2)C(3)FeFe 、 Ag 和 CuBDBa(NO3)2 Na2SO4=BaSO42NaNO31某自来水厂用原水处理成自来水的流程如下：(1)加入活性炭的作用是_；在乡村没有活性炭，常加入_来净水。明矾(2)实验室中，静置、吸附、过滤、蒸馏等操作中可以降低水硬度的是_。(3)若该地区原水中含有较多的 MgCl2，请写出在原水处
7、理流程中加入 CaO 时有关反应的化学方程式：_；_。吸附杂质蒸馏CaOH2O=Ca(OH)2Ca(OH)2MgCl2=Mg(OH)2CaCl22氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。以下是印刷线路板的生产及废液的处理过程：请回答下列问题：(1)步骤中发生了两个反应 ： 2FeCl3 Fe=3FeCl2 和_。(2)滤渣的成分有_，步骤中发生反应的化学方程式是：_。(3)该流程中可以循环、回收利用的物质是_。FeCuCl2=FeCl2CuFe、Cu(或铁、铜)2HClFe=FeCl2H2FeCl2、Cu3(2012 年黑龙江绥化)某小组同学在实验室中欲从含有硫酸亚铁、硫酸铜的废液中回
8、收金属铜，过程如下：(1)写出操作、操作的名称：_。过滤(2)固体 X 中含有_。Fe、Cu(3)溶液 B 中的溶质的化学式为_。H2SO4、FeSO4金属活动性由强到弱4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”结合其他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。NaZnAgK CaMg Al Fe Sn Pb (H) Cu HgPt Au(2)设计如下除去铜离子，回收硫酸亚铁晶体和铜的实验方案，讨论有关问
9、题：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)。烧杯玻璃棒铁架台漏斗不溶金属 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：_。从滤液中获取硫酸亚铁晶体的操作方法是_。Fe(或铁)FeCuSO4=FeSO4Cu稀硫酸FeH2SO4=FeSO4H2结晶(或蒸发结晶或冷却结晶)5为了达到收旧利废、节能减排的目的，从含有金属镁、铁、铜的粉末中，分离和提取出重要化工原料 MgSO4 和有关金属，实验过程如下：请回答：(1)操作中被磁
10、铁吸引的金属 A 是_；金属 B 是_。 Fe Cu(2)操作 a 的名称是_；在蒸发过程中需要使用玻璃棒，其作用是_。过滤搅拌，以防液滴飞溅(3)写出步骤所涉及的化学反应方程式：_ ， 该反应的基本类型是_反应(填基本反应类型)。(4) 实验步骤中除了加入稀硫酸外，还可选用下列试剂_(填标号)。aa硫酸铜溶液b氯化钠溶液c硝酸银溶液Mg H2SO4=MgSO4 H2置换6某化学实验小组实验结束时，将含有 CuSO4、ZnSO4、FeSO4 的废液倒在废液缸里，为回收有关金属和盐，同学们设计了如下实验方案：试回答：(1)步骤中锌粉必须过量的原因是_。(2)写出步骤中任一反应的化学方程式：_。(3)要检验步骤中加入的稀硫酸是否足量的方法是_ 将废液中的 Cu2和 Fe2全部置换出来ZnCuSO4=ZnSO4Cu取少量步骤的滤渣于试管中，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)若实验过程中的物质损失可以忽略，最终所得硫酸锌的质量_(填“”、“X,金属 X 具有广泛用途，X 是_；有关反应的化学方程式：_。(3) 除 去 不 纯 铜 中 的 杂 质 金 属 X ， 可 选 用 的 试 剂 有bd_(填字母)。a铁c蒸馏水b稀盐酸d氯化铜溶液Fe(铁)FeCuSO4=CuFeSO4
