1、第 1 页（共 8 页）金属的回收与环境、资源保护【知识点的知识】1、金属回收利用的定义：金属回收是指从废旧金属中分离出来的有用物质经过物理或机械加工成为再生利用的制品是从回收、拆解、到再生利用的一条产业链2、保护金属资源的途径：（1）回收利用废旧金属；防止金属制品锈蚀；（3）合理地、有计划地开采金属矿物；（4）寻找替代品 3、废旧金属的回收利用的优点：（1）废旧金属的回收利用可以节约金属资源和能源 废旧金属的回收还可以保护环境，减少对环境的污染一、选择题（共 15 小题）12011 年 12 月江西铜业排污祸及下游，据测定废水中重金属污染物和有毒非金属污染物达二十余种，当地民众重金属中毒病症
2、和奇异怪病时有发生 废水中的重金属指的是（ ）A 金属单质 B 金属元素 C 金属铜 D 金属氧化物2地壳中含量最多的金属元素是（ ）A O B Al C Fe D Cu3化学与生活密切相关，下列说法错误的是（ ）A 含有重金属的电器废品不能随意丢弃，要分类回收并利用B 食品中都必须添加大量的化学防腐剂，使食品保质期更长久，C 采用加热消毒的目的是使蛋白质变性而杀灭细菌消毒D 使用乙醇作为汽油的代用品，可以减少汽车尾气中有害气体排放4随着人们生活质量的提高，废电池必须集中处理的问题被提上议事日程，其首要原因是（ ）A 利用电池外壳的金属材料B 防止电池中汞、镉、铅等重金属离子对土壤和水源的污染
3、C 回收其中的石墨电极D 不使电池中渗出的电解液腐蚀其他物品5化学与科学技术社会环境和生活密切相关下列有关说法中不正确的是（ ）A 钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水含氧量高于河水第 2 页（共 8 页）B 废弃的塑料金属纸制品及玻璃都是可回收再利用的资源C 食品添加剂的使用可改善食品品质延长食品保质期、增加食品营养成分，但必须严格遵守卫生部门的规定D 在燃煤发电过程中有如下能量变化：化学能 热能 机械能电能6下列说法中正确的是（ ）A 垃圾是污染物，一定条件下还可能产生二次污染B 堆肥法处理垃圾是最理想的垃圾处理方法C 废旧金属、玻璃等不属于垃圾D 没有绝对的垃圾，垃圾也可回收利
4、用7水中的某些重金属污染物又可以被微生物转化为新的重金属化合物，使水的污染程度加重例如，水中的氯化汞会发生下列变化：HgCl 2+CH4 CH3HgCl+HCl下列说法中不正确的是（ ）A HgCl2 转化为 CH3HgCl 的反应属于取代反应B 在沼气池的水中 HgCl2 更容易转化为 CH3HgClC 误服含 HgCl2 的废水可使蛋白质发生盐析D HgCl2 比 CH3HgCl 毒性小8随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是（ ）A 利用电池外壳的金属材料B 防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源造成污染C 不使电池中渗透的电解液腐蚀其
5、他物品D 回收其中石墨电极9工业上用的铝上矿（主要成分是氧化铝含氧化铁杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是（ ）A 反应中试剂 X 是氢氧化钠溶液B 试剂 Y 是 HCI，它与 AlO2反应生成氢氧化铝C 图中所示转化反应中包含 2 个氧化还原反应D 将 X 与 Y 试剂进行对换，最终可以达到相同结果10部分氧化的 FeCu 合金样品（氧化产物为 Fe2O3、CuO）共 5.76g，经如下处理：下列说法正确的是（ ）第 3 页（共 8 页）A V=224B 样品中 Fe 的质量为 2.14gC 样品中 CuO 的质量为 3.52gD 未氧化前 Fe 元素的质量分数约为 41.2%
6、11某化学实验室产生的废液中含有 Fe3+、Cu 2+、Ag +三种离子，某学生小郭设计方案对废液进行如下处理，根据实验流程图，下列说法不正确的是（ ）A 沉淀 1 的成分是 Fe、 Cu、AgB 溶液 2 中滴加 KSCN 溶液呈红色C 可排放废水中含有的阳离子主要是 Na+离子D 步骤的离子方程式是 2Fe2+H2O2+2H+=2 Fe3+2 H2O12从经济效益和环境保护考虑，大量制取硝酸铜最宜采用的方法是（ ）A Cu+HNO3（浓） Cu（NO 3） 2B Cu+HNO3（稀）Cu（NO 3） 2C Cu CuSO4 Cu（NO 3） 2D Cu CuO Cu（NO 3） 213化学
7、与生活、社会密切相关下列说法不正确的是（ ）A 为了防止污染环境，废弃的塑料应焚烧处理B 误食重金属盐后，应采取的有效应急措施是喝大量的豆浆或牛奶C 为防止电池中的重金属元素污染土壤和水体，应积极开发废电池的综合利用技术D 利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境14某工厂排出的废水经检验 pH7，并含有较多的 Cu2+，它们对人体、牲畜和农作物都有害，从回收利用和环境保护的角度考虑，切合实际的合理方案是加入（ ）A NaCl 和 HCl B Na2SO4 和 MgCl2C CaO 和铁粉 D 石灰石和 Ag15最近我国学者发现，以精 CuFeS2 矿为原料在沸腾炉中和 O2
8、（空气）反应，生成物冷却后经溶解、除铁、结晶，得到 CuSO45H2O实验结果如下下列关于这一过程的叙述错误的是（ ）沸腾炉炉度/ 560 580 600 620 640 660生成物 水溶性 Cu% 90.12 91.24 93.50 92.38 89.96 84.23第 4 页（共 8 页）酸溶性 Cu% 92.00 93.60 97.08 97.82 98.16 98.19酸溶性 Fe% 8.56 6.72 3.46 2.78 2.37 2.28A 反应中有二氧化硫生成B 产物中铜元素主要以氧化物形式存在C 随温度升高，铁的氧化物在酸中的溶解度降低D 温度高于 600620生成物中水溶性
9、 Cu（% ）下降的原因是水溶性铜分解所致二、填空题（共 5 小题）16工业上由黄铜矿（主要成分 CuFeS2）冶炼铜的主要流程如下：（1）气体 A 中的大气污染物可选用下列试剂中的 吸收a浓 H2SO4 b稀 HNO3 cNaOH 溶液 d氨水用稀 H2SO4 浸泡熔渣 B，取少量所得溶液，滴加 KSCN 溶液后呈红色，说明溶液中存在 （填离子符号） ，检验溶液中还存在 Fe2+的方法是 （注明试剂、现象） （3）由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 （4）利用反应 2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O 可制备 CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 17金属钛（Ti
10、）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀等性质被广泛用在高新科技材料和航天领域中“硫酸法” 生产钛的原料是钛铁矿（主要成分是：FeTiO 3，还含有少量 Mn、Cr 等重金属元素及脉石等杂质） ；主要生产流程如图：已知反应：将钛铁矿与浓 H2SO4 共热：FeTiO 3+2H2SO4（浓） TiOSO4（硫酸氧钛）+FeSO4+2H2O加水热分解硫酸氧钛：TiOSO 4+（n+1）H 2O TiO2nH2O（钛酸）+H 2SO4请回答下列问题：（1）副产品甲是 ，可循环利用的物质是 上述生产流程中加入铁屑的目的是防止 Fe2+被氧化，用离子方程式表示其原理： （3）写出中间产品乙与焦炭、氯气在高
11、温下发生反应的方程式为： （4）在稀有气体（如氩）氛围和高温的条件下，用镁和 TiCl4 反应可得钛写出反应的化学方程式：稀有气体氛围的作用： （5） “硫酸法 ”生产钛排放的废液对水体有哪些污染，请指出主要的两点： ； 第 5 页（共 8 页）18高纯度氧化铝有广泛的用途，某研究小组研究用以下流程制取高纯度氧化铝：根据上述流程图填空：（1） “除杂 ”操作是加入过氧化氢后，用氨水调节溶液的 pH 约为 8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+请写出在除去 Fe2+离子的过程中，发生的主要反应的离子方程式 通常条件下 KspFe（OH） 3=4.010 38，除杂后溶液中 c（Fe 3+）约为
12、 （3）配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是 （4） “结晶 ”这步操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体（含结晶水） 母液不能蒸干的原因是 （5） “分离 ”操作的名称是 （填字母代号） A蒸馏 B分液 C过滤（6）铵明矾晶体的化学式为 NH4Al（SO 4） 212H2O，在 0.1mol/L 铵明矾的水溶液中，离子浓度最大的离子是 ，离子浓度最小的离子是 19工业上利用电解污泥（主要含有 Fe2O3、CuO 、Cr 2O3 及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下如图 1：已知部分物质沉淀的 pH 及 CaSO4 的溶解度曲线
13、如图 2 如下：Fe3+ Cu2+ Cr3+开始沉淀 pH 2.1 4.7 4.3完全沉淀 pH 3.2 6.7 a（1）在浸出过程中除了生成 Fe2（SO 4） 3、Cr 2（SO 4） 3 外，主要还有 在除铁操作中，需要除去 Fe3+和 CaSO4，请完成相关操作：加入石灰乳调节 pH 范围为： ；将浊液加热到 80， 第 6 页（共 8 页）（3）写出还原步骤中加入 NaHSO3 生成 Cu2O 固体的离子反应方程式 ，此步骤中加入 NaHSO3 得到 Cu2O 的产率为 95%，若 NaHSO3 过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题是 20银铜合金广泛用于航空工业从切割废料中回收银并
14、制备铜化工产品的工艺如图：（1）电解精练银时，阴极反应式为 ；滤渣 A 与稀 HNO3 反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该红棕色气体与水反应的化学方程式为 固体混合物 B 的组成为 ；在生成固体 B 的过程中，必须控制 NaOH 的加入量，若NaOH 过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 （3）煅烧过程中生成的氧化产物与 NH3 在催化剂条件下反应的化学方程式为 这个反应中会有白烟产生，该白烟为 （4）若银铜合金中铜的质量分数为 64%，理论上 3.0kg 废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2，至少需要 1.0molL1 的 Al2（SO 4） 3 溶液 L三、解答题（共 3
15、 小题）21七铝十二钙（12CaO7Al 2O3）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含 CaCO3 和MgCO3）和废 Al 片制备七铝十二钙的工艺如下：（1）锻粉主要含 MgO 和 ，用适量 NH4NO3 溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，或滤液中 c（Mg 2+）小于 5106molL1，则溶液 pH 大于 （Mg（OH） 2 的Ksp=51012） ；该工艺中不能用（NH 4） 2SO4 代替 NH4NO3，原因是 滤液中阴离子有 （忽略杂质成分的影响） ；若滤液中仅通入 CO2，会生成 ，从而导致 CaCO3 产率降低（3）用 NaOH 溶液可除去废 Al 片表面的氧化膜，反应
16、的离子方程式为 （4）电解制备 Al（OH） 3 时，电极分别为 Al 片和石墨，电解总反应方程式为 （5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时 AlCl4和 Al2Cl7两种离子在 Al 电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极 Al 的电极反应式为 第 7 页（共 8 页）22某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3、MgSiO 3、CaMg（CO 3） 2、Al 2O3和 Fe2O3 等，回收镁和其中另一种金属单质的工艺流程如图 1：部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH 如表，请回答下列问题：沉淀物 Fe（OH） 3 Al（OH） 3 Mg（OH） 2
17、pH 3.2 5.2 12.4（1）写出碱漫时反应的离子方程式 可回收到的金属 A 的原子结构示意图为 （3） “浸出 ”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出两条措施） （4）调 pH 时需要调多次，第一次调 pH 主要为了除去 （5）MgCl 26H2O 在 HC1 氛围中灼烧后可通过 （写出化学反应方程式）得到单质Mg（6）Mg（ClO 3） 2 在农业上有广泛的用途，可用 NaClO3 与 MgCl2 制备，已知四种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图 2 所示写出反应的化学反应方程式： 将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备 Mg（ClO 3） 2 简述可制备
18、 Mg（ClO 3） 2 的原因 23工业上用某矿渣（含有 Cu2O、Al 2O3、Fe 2O3、SiO 2）提取铜的操作流程如下：已知：Cu 2O+2H+Cu+Cu2+H2O（1）实验操作 I 的名称为 ；在空气中灼烧固体混合物 D 时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有 （填仪器名称） 滤液 A 中铁元素的存在形式为 （填离子符号） ，生成该离子的离子方程式为 ，检验滤液 A 中存在该离子的试剂为 （填试剂名称） （3）金属 E 与固体 F 发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为 （4）常温下，等 pH 的 NaAlO2 和 NaOH 两份溶液中，由水电离
19、出的 c（OH ）前者为后者的 108 倍，则两种溶液的 pH= （5）利用电解法进行粗铜精炼时，下列叙述正确的是 （填代号） a电能全部转化为化学能b粗铜接电源正极，发生氧化反应c精铜作阴极，电解后电解液中 Cu2+浓度减小第 8 页（共 8 页）d粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤为：称取一定质量的样品 过滤、洗涤、干燥称量剩余固体铜的质量 （填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节）参考答案一、选择题（共 15 小题）1B 2B 3B 4B 5A 6A 7C 8B 9A 10D 11C12
20、D 13A 14C 15B二、填空题（共 5 小题）16cdFe 3+另取少量所得溶液，滴加 KMnO4 溶液，KMnO 4 溶液紫红色褪去 3Cu2O+2Al Al2O3+6Cu4H+O2+4e-=2H2O 17FeSO 47H2O 硫酸2Fe3+Fe=3Fe2+TiO2+2Cl2+2C TiCl4+2CO2Mg+TiCl4 Ti+2MgCl2 防止钛被氧化酸污染重金属离子（Cu 2+、Cr 3+等）污染 182Fe 2+H2O2+4NH3H2O=2Fe（OH ）3+4NH4+4100mol/L 抑制 Al3+水解减少可溶性杂质的析出及 Al3+水解 CSO42-OH-19CuSO 43.2
21、4.3 趁热过滤 2H2O+HSO3-+2Cu2+=Cu2O+SO42-+5H+产生 SO2 污染环境20Ag +e-=Ag3NO2+H2O=2HNO3+NOAl（OH） 3 和 CuOAl（OH ） 3+OH-=AlO2-+2H2O4NH3+5O2 4NO+6H2ONH4NO33015三、解答题（共 3 小题）21CaO11CaSO 4 微溶于水，用（ NH4） 2SO4 代替 NH4NO3，会生成 CaSO4 沉淀引起 Ca2+的损失NO3-，OH -Ca（ HCO3） 2Al2O3+2OH-2AlO2-+H2O2Al+6H2O 2Al（OH ） 3+3H2Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7- 22Al 2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 升温、搅拌或适当增大酸的浓度 Fe3+MgCl2Mg+Cl22NaClO3+MgCl2=Mg（ClO 3） 2+2NaCl在相同温度下，由于 NaCl 溶解度较小最先析出，Mg（ClO 3） 2 剩余在溶液中通过蒸发结晶可得 23过滤坩埚 Fe2+2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+KSCN 溶液、氯水 2 Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe11bc 将浓硫酸用蒸馏水稀释，将样品与稀硫酸充分反应后
