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金属的回收与环境、资源保护试题及答案-高中化学-云返教育
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
+CH
4
微生物
CH
3
HgCl+HCl.下列说法中不正确的是( )
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
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( )
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
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( )
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
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( )
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
通常废旧电池中含有对环境有害的金属,所以提倡使用绿色电池,绿色电池不可能含有的金属是
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
某工厂排出的废水经检验pH<7,并含有较多的Cu
2+
,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( )
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
废电池必须集中处理的首要原因是
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
随着人们生活质量的不断提高,废旧电池必须进行集中处理的问题被提到了政府的议事日程,其主要原因是
答案解析
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类型:
单选题
难度系数:
中
最近我国学者发现,以精CuFeS
2
矿为原料在沸腾炉中和O
2
(空气)反应,生成物冷却后经溶解、除铁、结晶,得到CuSO
4
?5H
2
O.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
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
2.28
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类型:
单选题
难度系数:
中
工业上常以赤铁矿石(主要成分为Fe
2
O
3
)和焦炭为主要原料,在高温下炼铁.焦炭产生CO的反应是:
C+O
2
CO
2
; C+CO
2
2CO
(1)CO还原赤铁矿的化学方程式是
(2)下列说法正确的是
a.为使赤铁矿石充分燃烧,需将其粉碎
b.足量的空气能提高炼铁反应速率
c.与生铁相比较,纯铁转化为“铁水”的温度低
(3)生铁的用途很多,某电镀厂用生铁将废水中的Cr
2
O
7
2-
转化为Cr
3+
,流程图1:
①气体A是
②在上述酸性溶液中,生铁比纯铁产生Fe
2+
的速率快,原因是
③将Cr
3+
转化为Cr(OH)
3
的离子方程式是
(4)电解法将一定浓度的酸性废水中的Cr
2
O
7
2-
转化为Cr
3+
,其原理示意图2:
①阳极附近溶液中Cr
2
O
7
2-
转化为Cr
3+
的离子方程式是
②一段时间后,试管底部出现沉淀.解释生成沉淀的原因:
.
答案解析
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类型:
解答题
难度系数:
中
废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染.废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末.
(1)下列处理印刷电路板非金属粉末的方法中,不符合环境保护理念的是
(填字母).
A.热裂解形成燃油 B.露天焚烧
C.作为有机复合建筑材料的原料 D.直接填埋
(2)用H
2
O
2
和H
2
SO
4
的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜.已知:Cu(s)+2H
+
(aq)═Cu
2+
(aq)+H
2
(g)H=64.39KJ?mol
-1
2H
2
O
2
(l)═2H
2
O(l)+O
2
(g)H=-196.46KJ?mol
-1
═H
2
O(l)H=-285.84KJ?mol
-1
在H
2
SO
4
溶液中Cu与H
2
O
2
反应生成Cu
2+
和H
2
O的热化学方程式为
.
(3)控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H
2
O
2
和3.0mol?L
-1
H
2
SO
4
的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表).
温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
铜平均溶解速率
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是
.
(4)在提纯后的CuSO
4
溶液中加入一定量的Na
2
SO
3
和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀.制备CuCl的离子方程式是
.
答案解析
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解答题
难度系数:
中
某河道两旁有甲乙两厂.它们排放的工业废水中,共含K
+
、Ag
+
、Fe
3+
、Cl
--
、OH
-
、NO
3
-
六种离子,已知甲厂的废水明显呈碱性.
(1)甲厂废水中所含的三种离子是
.
(2)如果加一定量
(选填:活性炭、铁粉),可以回收其中的金属
(填写金属元素符号).
(3)将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的某些离子转化为沉淀,转化为沉淀的离子分别为
(填写离子符号).经过滤后的废水主要含
(填化学式),可用来浇灌农田.
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解答题
难度系数:
中
Ⅰ污水经过一级、二级处理后,还含有少量Cu
2+
、Hg
2+
、Pb
2+
等重金属离子,可加入沉淀剂使其沉淀.下列物质不能作为沉淀剂的是
A.氨水 B.硫化氢气体
C.硫酸钠溶液 D.纯碱溶液
Ⅱ合成氨的流程示意图如下:
回答下列问题:
(1)工业合成氨的原料是氮气和氢气.氮气是从空气中分离出来的,通常使用的两种分离方法是
,
;氢气的来源是水和碳氢化合物,写出分别采用煤和天然气为原料制取氢气的化学反应方程式
,
;
(2)设备A中含有电加热器、触煤和热交换器,设备A的名称
,其中发生的化学反应方程式为
;
(3)设备B的名称
,其中m和n是两个通水口,入水口是
(填“m”或“n”).不宜从相反方向通水的原因
;
(4)设备C的作用
;
(5)在原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用,欲除去原料气中的CO,可通过如下反应来实现:
CO(g)+H
2
O(g)?CO
2
(g)+H
2
(g)
已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627,若要使CO的转化超过90%,则起始物中c(H
2
O):c(CO)不低于
.
答案解析
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类型:
解答题
难度系数:
中
已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不不反应).某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定.
步骤一:电解精制:
请回答以下问题:
Ⅰ.电解时,粗铜应与电源的
极相连.阴极上的电极反应式为
电解过程中,硫酸铜的浓度会变小,原因是锌,铁与硫酸铜发生置换反应.
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(1)阳极泥的综合利用:
Ⅱ.稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的化学方程式:
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些极其重要的信息:
序号反应平衡常数①Au+6HNO
3
(浓)?Au(NO
3
)
3
+3NO
2
+3H
2
O<<1②Au
3+
+4Cl
-
?AuCl
4
-
>>1Ⅲ.从平衡常数的大小可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1:3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因:
(2)滤液含量的测定:
以下是该小组探究滤液的一个实验流程:
Ⅳ.则100mL滤液中Cu
2+
的浓度为
mol?L
-1
,
Ⅴ.则100mL滤液中Fe
2+
的浓度为
mol?L
-1
.
答案解析
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解答题
难度系数:
中
镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)
2
、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成.由于电池使用后电极材料对环境有危害.某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:
已知:①NiCl
2
易溶于水,Fe
3+
不能氧化Ni
2+
.
②已知实验温度时的溶解度:NiC
2
O
4
>NiC
2
O
4
?H
2
O>NiC
2
O
4
?2H
2
O
③某温度下一些金属氢氧化物的K
sp
及沉淀析出的理论pH如下表所示:
M(OH)
n
K
sp
pH开始沉淀沉淀完全Al(OH)
3
1.9×10
-23
3.44.2Fe(OH)
3
3.8×10
-38
2.52.9Ni(OH)
2
1.6×10
-14
7.69.8回答下列问题:
(1)用NiO调节溶液的pH,依次析出沉淀Ⅰ
和沉淀Ⅱ
(填化学式).
(2)写出加入Na
2
C
2
O
4
溶液的反应的化学方程式:
.
(3)检验电解滤液时阳极产生的气体的方法:
.
(4)写出“氧化”反应的离子方程式:
.
(5)如何检验Ni(OH)
3
已洗涤干净?
.
答案解析
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类型:
解答题
难度系数:
中
从含镍废催化剂中可回收镍,其流程如下:
某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%).部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物Al(OH)
3
Fe(OH)
3
Fe(OH)
2
Ni(OH)
2
pH5.23.29.79.2回答下列问题:
(1)“碱浸”的目的是除去
.
(2)“酸浸”时所加入的酸是
(填化学式).酸浸后,滤液②中可能含有的金属离子是
.
(3)“调pH为2~3”的目的是
.
(4)产品晶体中有时会混有少量绿矾,可能是由于生产过程中
.
(5)NiSO
4
在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料--NiOOH.该反应的离子方程式是
.
答案解析
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类型:
解答题
难度系数:
中
电镀含铬废水的处理方法较多.
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr
3+
,同时还含有少量的Cu
2+
、Fe
2+
、Fe
3+
和Al
3+
等,且酸性较强.为回收利用,通常采用如下流程处理:
已知:
(1)Cr(OH)
3
NaCrO
2
Na
2
CrO
4
Na
2
Cr
2
O
7
(2)Cu(OH)
2
能溶于氨水:Cu(OH)
2
+4NH
3
?H
2
O=[Cu(NH
3
)
4
]
2+
+2OH
-
+4H
2
O
请回答:(1)操作Ⅰ的名称
,上述操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相同,进行该实验操作所需要的主要玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还有
.
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为
(写化学式),试剂乙的名称
.
(3)加入试剂甲的目的
.
(4)废水处理流程中生成滤渣Ⅲ的离子方程式
:
.
Ⅱ.酸性条件下,六价铬主要以Cr
2
O
7
2-
形式存在.工业上用以下方法处理处理含Cr
2
O
7
2-
的废水:①往废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间,最后有Cr(OH)
3
和Fe(OH)
3
沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准.
(5)电解时能否用Cu电极来代替Fe电极?
(填“能”或“不能”),理由是
.
(6)已知某含Cr
2
O
7
2-
的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg/L,处理后铬元素最高允许排放浓度为0.5mg/L.处理该废水1000m
3
并达到排放标准,至少消耗铁的质量为
kg.
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类型:
解答题
难度系数:
中
锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用.某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO
2
)、导电剂乙炔黑和铝箔等.充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi
+
+xe
-
═Li
x
C
6
.现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出).
回答下列问题:
(1)LiCoO
2
中,Co元素的化合价为
.
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式
.
(3)“酸浸”一般在80℃下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式
Li
2
SO
4
+2CoSO
4
+O
2
↑+4H
2
O
2H
2
O
2
2H
2
O+O
2
↑
答案解析
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类型:
解答题
难度系数:
中
电镀废水、废渣的处理和综合利用体现了绿色化学的思想.
Ⅰ.含铬电镀废水的处理可采用以下方法:
(1)电解法.往废水中加入适量氯化钠,以铁为电极进行电解,电解过程中,阳极的电极反应式为
.
(2)沉淀法.含铬废水中存在平衡:Cr
2
O
7
2-
+H
2
O?2CrO
4
2-
+2H
+
.往废水中加入BaCl
2
,铬元素转化为铬酸钡(BaCrO
4
)沉淀,此过程中,还应加入NaOH,理由是
.
Ⅱ.某工厂利用富含镍(Ni)的电镀废渣(含有Cu、Zn、Fe、Cr等杂质)制备NiSO
4
?6H
2
O.其生产流程如图所示:
(3)步骤①中加入H
2
SO
4
后,需充分搅拌的目的是
.
(4)步骤③中,在酸性条件下,H
2
O
2
使Fe
2+
转化为Fe
3+
的离子方程式为
.
(5)已知:ⅰ.Ksp[Fe(OH)
3
]=2.5×10
-39
、Ksp[Cr(OH)
3
]=6.3×10
-31
;ⅱ.溶液中离子浓度小于10
-5
mol?L
-1
时,可视为沉淀完全.25℃时,若沉淀E为Fe(OH)
3
和Cr(OH)
3
,步骤④中,应控制溶液的pH不小于
.(提示:lg2.5×10
-39
=-38.6,lg6.5×10
-31
=-30.2)
(6)溶液C中溶质的主要成分是
.
答案解析
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类型:
解答题
难度系数:
中
(2011?湖南模拟)某工厂用软锰矿(含MnO
2
约70%及少量Al
2
O
3
)和闪锌矿(古ZnS约80%及少量FeS)共同生产MnO
2
和Zn(干电池原料)生产工艺如下:
已知:①A是MnSO
4
、ZnSO
4
、Fe
2
(SO
4
)
3
、Al
2
(SO
4
)
3
的混合液.
②IV中的电解反应式为:MnSO
4
+ZnSO
4
+2H
2
O═MnO
2
+Zn+2H
2
SO
4
(1)A中属于还原产物的是
.
(2)Ⅱ中加入MnCO
3
、Zn
2
(OH)
2
CO
3
的作用是
;
Ⅱ需要加热的原因是
;C的化学式是
.
(3)该生产中除得到MnO
2
和Zn以外,还可得到的副产品是
.
(4)如果不考虑生产中的损耗,除矿石外,需购买的化工原料是
.
(5)从生产MnO
2
和Zn的角度计算,软锰矿和闪锌矿的质量比大约是
.
答案解析
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类型:
填空题
难度系数:
难
高中化学金属的回收与环境、资源保护分页列表
1
2
3
第1章 原子结构与元素周期律
1.1 原子结构
常见元素的名称、符号离子符号
核电荷数
核素
化学史
画元素的原子结构示意图
同素异形体
同位素及其应用
元素
原子构成
原子核外电子的运动状态
原子结构示意图
原子结构与元素的性质
原子序数
质量数与质子数、中子数之间的相互关系
质子数、中子数、核外电子数及其相互联系
第2章 化学键 化学反应与能量
2.1 化学键与化学反应
电子式
电子式、化学式或化学符号及名称的综合
分子间作用力
分子间作用力对物质的状态等方面的影响
共价键的形成及共价键的主要类型
含有氢键的物质
化学键
化学键和分子间作用力的区别
极性键和非极性键
离子键的形成
氢键的存在对物质性质的影响
用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成
第3章 重要的有机化合物
3.1 认识有机化合物
甲烷的化学性质
甲烷的取代反应
甲烷的性质实验
同分异构现象和同分异构体
烷烃及其命名
有机化合物中碳的成键特征
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