跨學科實踐活動5調(diào)查日常生活中的金屬廢棄物及其回收利用1．從下列回收物品中可獲得金屬的是（）

A．易拉罐 B．塑料瓶 C．廢紙張 D．舊玻璃【答案】A【解析】易拉罐是一種廢舊金屬制品，可以回收獲得金屬，塑料瓶是一種塑料制品，可以回收到塑料，廢紙張可以回收獲得新紙張，舊玻璃可以回收獲得新玻璃制品。故選：A。2．“垃圾是放錯位置的資源”，垃圾分類意義重大。廢棄的易拉罐屬于（）

A．廚余垃圾 B．可回收物 C．有害垃圾 D．其他垃圾【答案】B【解析】易拉罐是金屬制品，所以廢棄的易拉罐屬于可回收物。故選B。3．下列措施能保護金屬資源的是（）

A．廢舊金屬不需要回收利用 B．礦物資源無限，可以任意開采C．尋找金屬代用品 D．將鐵釘放置于潮濕的空氣中【答案】C【解析】A、回收利用廢舊金屬能保護金屬資源，減少環(huán)境污染，錯誤；B、礦物資源是有限的，要合理開采，錯誤；C、尋找金屬代用品，可以節(jié)約金屬資源，保護金屬資源，正確；D、將鐵釘放置于潮濕的空氣中，鐵釘易生銹，不能保護金屬資源，錯誤。故選C。4．下列關(guān)于保護金屬資源的說法，錯誤的是（）

A．回收廢舊金屬 B．尋找金屬代用品C．合理開采金屬礦物 D．禁止使用金屬材料【答案】D【解析】A、廢舊金屬回收，能節(jié)約金屬資源，有利于保護金屬資源，故A不符合題意；B、尋找金屬代用品，也可以保護金屬資源，故B不符合題意；C、有計劃、合理開采金屬礦物，也可以保護金屬資源，故C不符合題意；D、禁止使用金屬材料，是不切合實際的，故D符合題意。故選D。5．下列有關(guān)金屬資源的利用與防護說法不正確的是（）

A．沙漠地區(qū)的鐵制品比海邊的鐵制品銹蝕的快B．用“烤藍”的方法處理鋼鐵表面，可減緩鋼鐵的腐蝕C．使用最多的金屬材料是鋼鐵D．廢舊金屬的回收利用，是保護金屬資源的有效途徑之一【答案】A【解析】A、鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水接觸，沙漠地區(qū)缺少水分，海邊鐵制品能與氧氣和水接觸，且氯化鈉能加速鐵的銹蝕，故沙漠地區(qū)的鐵制品比海邊的鐵制品銹蝕的慢，選項說法錯誤，符合題意；B、用“烤藍”的方法處理鋼鐵表面，可隔絕氧氣和水，減緩鋼鐵的腐蝕，選項說法正確，不符合題意；C、現(xiàn)階段用使用最多的金屬材料是鋼鐵，選項說法正確，不符合題意；D、保護金屬資源的有效途徑有：防止金屬銹蝕、廢舊金屬的回收利用、尋找金屬替代品、有計劃、合理地開采礦物等，選項說法正確，不符合題意。故選A。6．下列在關(guān)金屬的說法正確的是（）

A．鐵制品生銹產(chǎn)生的鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì)，它的主要成分是Fe3O4B．常溫下，所有的金屬都是固體C．回收利用廢舊金屬是保護金屬資源的有效途徑之一D．合金的硬度一般比組成它的純金屬的要小【答案】C【解析】A、鐵制品生銹產(chǎn)生的鐵銹是一種疏松多孔的物質(zhì)，它的主要成分是Fe2O3，故說法錯誤；B、常溫下，并不是所有金屬都是固體，如常溫下，汞是液體，故說法錯誤；C、回收利用廢舊金屬，可以節(jié)約金屬資源，也可以減少對環(huán)境的污染，故說法正確；D、合金的硬度一般比組成它的純金屬的要大，故說法錯誤。故選C。7．下列關(guān)于資源、能源的敘述不正確的是（）

A．世界上已有50%以上的金和90%以上的鐵得到了回收利用B．金屬的回收和利用可以節(jié)約金屬資源，減少對環(huán)境的污染C．地殼中含量最高的金屬元素是鋁D．空氣是寶貴的自然資源，其中稀有氣體約占空氣總體積的0.94%【答案】A【解析】A、世界上已有50%以上的鐵和90%以上的金得到了回收利用，A選項錯誤；B、金屬的回收和利用可以節(jié)約金屬資源，節(jié)約冶煉凈水消耗的能源，減少對環(huán)境的污染，B選項正確；C、地殼中含量最高的金屬元素是鋁，C選項正確；D、空氣是寶貴的自然資源，其中稀有氣體約占總體積的0.94%，D選項正確。故選：A。8．隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，各種電池的用量大幅度增加，廢電池進行集中處理的問題被提到議事日程上來．其首要原因是（）

A．回收利用電池外殼的金屬材料B．防止電池中汞、鎘、鉛等重金屬對土壤和水源的污染C．減輕電池中滲漏的液體對其他物品的腐蝕D．回收利用電池中的石墨電極【答案】B【解析】A．電池外殼的金屬材料可回收利用，但不是集中處理的主要原因，故選項A不正確；B．電池中汞、鎘、鉛等重金屬對土壤和水源有污染，為防止污染，必須集中處理，為主要原因，故選項B正確；C．電池中滲漏的液體會腐蝕其它物品，則電池必須回收處理，為回收處理的次要原因，故選項C不正確；D．電池中石墨電極可回收利用，但不是集中處理的主要原因，故選項D不正確。故選：B。9．化學與資源、能源和環(huán)境都有緊密的關(guān)系。下列關(guān)于金屬資源的敘述正確的是（）

A．廢舊金屬不能再回收利用B．金屬礦物的儲量有限，而且不能再生C．防止金屬腐蝕是保護金屬資源的唯一途徑D．我國的稀土儲量居世界第一位，可以大力開發(fā)利用【答案】B【解析】A、廢舊金屬還能回收利用，該選項敘述不正確；B、金屬礦物的儲量有限，且不能再生，應(yīng)合理使用，該選項敘述正確；C、保護金屬資源的途徑很多，除了防止金屬腐蝕外，還可通過合理開發(fā)金屬資源、尋找金屬的替代品等，該選項敘述不正確；D、雖然我國的稀土儲量居世界第一位，但人均較少，應(yīng)合理利用，該選項敘述不正確。故選B。10．下列關(guān)于資源、能源的敘述正確的是（）

A．回收利用廢舊金屬，雖不能減少對環(huán)境的污染，卻可以節(jié)約金屬資源B．現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%—40%C．目前已制得的合金只有90余種D．金屬資源只有金、銀以單質(zhì)的形式存在，其余都以化合物形式存在【答案】B【解析】A、回收利用廢舊金屬，既能減少對環(huán)境的污染，也能節(jié)約金屬資源，該選項敘述不正確；B、現(xiàn)在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料相當于年產(chǎn)量的20%~40%，該選項說法正確；C、目前已制得的純金屬只有幾十種，但制得的合金已達幾千種，該選項說法不正確；D、自然界中金屬資源除金、銀等少數(shù)金屬有單質(zhì)形式存在外，其余都以化合物形式存在，但其它金屬也有單質(zhì)，該選項說法不正確。故選B。11．回收含銅廢料（主要成分為Cu）中的銅，其操作流程如圖：注：灼燒后得到黑色固體和殘留物，殘留物不溶于水和稀硫酸。(1)請寫出步驟①中灼燒的目的：______________________________________。(2)寫出步驟④中發(fā)生的化學方程式：__________________________________。(3)最后從Cu、Fe混合物中回收Cu的方法：________________________________（選取合適的試劑，并寫出對應(yīng)的操作）?！敬鸢浮?1)將含銅廢料中的Cu轉(zhuǎn)化為CuO（答案合理即可，下同）(2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(3)將Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反應(yīng)后過濾【解析】（1）含銅廢料的主要成分為Cu，Cu與稀硫酸不反應(yīng)，CuO可與稀硫酸反應(yīng)，所以“灼燒”的主要目的是將Cu轉(zhuǎn)化為CuO，便于下一步酸溶過程中與稀硫酸反應(yīng)。（2）步驟④的還原過程是鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵溶液，反應(yīng)的化學方程式為Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。（3）已知Cu與稀硫酸不反應(yīng)，F(xiàn)e可與稀硫酸反應(yīng)生成FeSO4溶液和H2，所以將Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反應(yīng)后過濾即可從Cu、Fe混合物中回收Cu。1．下圖為鐵的冶煉和鐵制品循環(huán)利用的示意圖，下列說法錯誤的是（）

A．生鐵是由鐵和碳等元素組成的合金，在物質(zhì)分類中屬于化合物B．鐵礦石冶煉成鐵的主要原理是：在高溫下用還原劑從鐵礦石里把鐵還原出來C．鐵制品廢棄后易與周圍環(huán)境中的水、空氣等物質(zhì)作用而銹蝕D．廢舊金屬鐵循環(huán)利用可節(jié)約資源，減少對環(huán)境的污染【答案】A【解析】A、合金屬于混合物，生鐵是由鐵和碳等元素組成的合金，屬于混合物；錯誤；B、將化合態(tài)的鐵變成游離態(tài)的鐵，則鐵礦石冶煉鐵的主要原理是：在高溫下用還原劑從鐵礦石里把鐵還原出來；正確；C、鐵在潮濕的空氣中易生銹，廢棄鐵制品與周圍環(huán)境中的水、空氣等物質(zhì)作用而銹蝕；正確；D、廢舊金屬鐵是可回收資源，將其循環(huán)利用可節(jié)約資源，減少對環(huán)境的污染；正確；故選A。2．某廢料中含有鋁、鐵、銅三種金屬，用該廢料制備硫酸亞鐵溶液和回收金屬銅的工藝流程如下：(1)操作1的名稱是。(2)已知步驟①中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為，則X的化學式為。(3)步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為。(4)結(jié)合生活實際分析，將該廢料回收并綜合利用的意義是(任寫一點)?！敬鸢浮?1)過濾(2)H2(3)(4)保護環(huán)境、節(jié)約資源、節(jié)約能源(合理即可)【解析】（1）操作1是將固體和液體分離，所以操作1的名稱是過濾，故填：過濾。（2）根據(jù)化學方程式可知，化學反應(yīng)前后各原子個數(shù)不變，反應(yīng)物中含有Al原子2個，Na原子2個，O原子4個，H原子6個；生成物中已有Al原子2個，Na原子2個，O原子4個，則X的化學式為H2，故填：H2。（3）步驟②中由于鐵在氫前，銅在氫后，所以鐵能與稀硫酸反應(yīng)，而銅不能。鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學方程式為：，故填：。（4）該廢料回收并綜合利用可以減少垃圾的制造以及原料的消耗，其意義是保護環(huán)境、節(jié)約資源、節(jié)約能源，故填：保護環(huán)境、節(jié)約資源、節(jié)約能源（合理即可）。3．從某廢舊電子產(chǎn)品中可以提煉貴重金屬，并得到硫酸銅溶液。其工藝流程如圖所示：(1)圖中“操作”的名稱是。(2)寫出濾液中存在的金屬陽離子，所得貴重金屬中任意一種成分的化學式。(3)寫出①中發(fā)生的化學反應(yīng)方程式(任寫一種)；該反應(yīng)的基本類型為?！敬鸢浮窟^濾Al3+、Fe2+Au(或Pt)(或)置換反應(yīng)【解析】根據(jù)過濾的原理分析回答；根據(jù)鐵、鋁與稀硫酸的反應(yīng)分析濾液中存在的金屬陽離子，根據(jù)貴重金屬寫出一種成分的化學式；根據(jù)鐵、鋁與稀硫酸的反應(yīng)寫出方程式，根據(jù)反應(yīng)的特點分析反應(yīng)的類型?！窘馕觥浚?）圖中“操作”是將固液分離，所以名稱是過濾。（2）由于廢舊電子產(chǎn)品中只有鐵、鋁與稀硫酸發(fā)生了反應(yīng)，鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，鋁和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，故濾液中存在的金屬陽離子Al3+、Fe2+；所得金屬中屬于貴重金屬的是Au、Pt；故分別填：Al3+、Fe2+；Au（或Pt）。（3）鋁和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋁和氫氣，其化學方程式為：；鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，其化學方程式為：。該反應(yīng)是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)，生成了另一種單質(zhì)和另一種化合物，基本類型為置換反應(yīng)。故分別填：（或）；置換反應(yīng)。4．工業(yè)上使用廢舊易拉罐回收金屬鐵和鋁的工藝流程如下：(1)進行原料預(yù)處理的目的是。(2)“？”操作，可將鋁和鐵分開的物質(zhì)是。(3)工業(yè)利用赤鐵礦石冶鐵的化學方程式為，從廢舊易拉罐中回收鐵與工業(yè)上利用鐵礦石冶鐵相比，意義是。【答案】(1)除去原料中的雜質(zhì)，提高回收率（合理即可）(2)利用磁鐵吸引鐵（合理即可）(3)保護了金屬資源（或節(jié)約資源）（合理即可）【解析】（1）由工藝流程圖知，進行原料預(yù)處理的目的是除去原料中的雜質(zhì)，提高回收率，故填：除去原料中的雜質(zhì)，提高回收率(合理即可)。（2）“？”操作，將鋁和鐵分開，由于鐵能被磁鐵吸引，而鋁不能，所以利用磁鐵吸引鐵，可將鋁和鐵分開，故填：利用磁鐵吸引鐵（合理即可）。（3）①工業(yè)利用赤鐵礦石冶鐵，是一氧化碳和赤鐵礦石中的氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為：，故填：。②從廢舊易拉罐中回收鐵與工業(yè)上利用鐵礦石冶鐵相比，意義是保護了金屬資源（或節(jié)約資源），故填：保護了金屬資源(或節(jié)約資源)(合理即可)。1．“雪龍2”號是我國第一艘自主建造的極地科考破冰船，也是世界上首艘具有雙向破冰能力的破冰船。(1)破冰船中主體材料為特種鋼，鋼屬于（選填“純凈物”或“混合物”）。(2)工業(yè)上用赤鐵礦煉鐵的化學反應(yīng)方程式為。(3)為探究“雪龍2”號中鋁、鐵、銅三種金屬的活動性順序，下列實驗可行的是______（填序號）。A．向氯化鋁溶液中先加入足量銅絲，再加入足量鐵絲B．向氯化亞鐵溶液中先加入足量銅絲，再加入足量鋁絲C．向氯化銅溶液中先加入足量鐵絲，再加入足量鋁絲D．向稀鹽酸中先后加入足量銅絲、鐵絲、鋁絲(4)回收金屬資源有利于金屬資源的保護，化學興趣小組的同學為回收部分生銹的生鐵并制備硫酸亞鐵，設(shè)計流程如下。已知：。①黑色粉末1是由元素組成的。②操作Ⅰ和操作Ⅱ的名稱是，在這兩步操作中，玻璃棒的作用是。③溶液1中需加入過量鐵粉，目的是，加入鐵粉后發(fā)生的置換反應(yīng)的化學方程式為?！敬鸢浮?1)混合物(2)(3)BCD(4)碳/C過濾引流將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，并除去過量的硫酸【解析】（1）鋼是金屬和金屬或非金屬熔合而成的，屬于混合物，故填：混合物；（2）赤鐵礦的主要成分是氧化鐵，和一氧化碳在高溫條件下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，故填：；（3）三種金屬活動性由強到弱的順序是鋁、鐵、銅；A、銅和鐵都不能與氯化鋁溶液反應(yīng)，只能證明鋁的金屬活動性最強，不能探究鐵和銅的金屬活動性，錯誤；B、銅絲不能與氯化亞鐵溶液反應(yīng)，說明銅的金屬活動性比鐵弱；鋁絲能夠與氯化亞鐵溶液反應(yīng)，說明鋁的金屬活動性比鐵強，能夠探究三種金屬活動性強弱，正確；C、鐵絲能夠和氯化銅溶液反應(yīng)，生成氯化亞鐵溶液和銅，再加入鋁絲后，鋁能夠和氯化亞鐵溶液反應(yīng)，能夠探究三種金屬活動性強弱，正確；D、加入銅絲不能與稀鹽酸反應(yīng)，金屬活動性最弱；加入鐵絲，能夠與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，說明鐵的金屬活動性比銅強；再加入鋁絲，能夠與硫酸亞鐵反應(yīng)，說明鋁的金屬活動性比鐵強，能夠探究三種金屬活動性強弱，正確；故填：BCD；（4）①部分生銹的生鐵中含有鐵、碳、氧化鐵，鐵屬于活潑金屬，氧化鐵屬于金屬氧化物，均能與稀硫酸反應(yīng)，碳不能與稀硫酸反應(yīng)，黑色粉末是碳，故填：碳或C；②操作I和操作II能分離固體和溶液，是過濾，故填：過濾；過濾時玻璃棒的作用是引流，防止液體飛濺，故填：引流；③溶液1中有過量的稀硫酸，加入鐵粉后能夠得到產(chǎn)物硫酸亞鐵，氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，鐵能和硫酸鐵反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵；故填：將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為硫酸亞鐵，并除去過量的硫酸；鐵能夠和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，單質(zhì)和化合物反應(yīng)生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應(yīng)，故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。2．據(jù)統(tǒng)計全球每年消耗大約1500億個易拉罐，其使用后的處理已成為研究熱點。I．辨識材質(zhì)(1)易拉罐置于冰箱能迅速降溫，這體現(xiàn)了金屬的性。(2)易拉罐以鋁或鐵作為罐體材料。為區(qū)分常見裝可樂和椰汁的罐體主材，對其進行如下探究：①物理方法：分別將磁鐵置于兩個罐體樣品上，可樂罐不能被磁鐵吸引，椰汁罐可以被磁鐵吸引，則說明可樂罐和椰汁罐的材質(zhì)分別是。②化學方法：(填寫一種操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。Ⅱ．鐵罐回收興趣小組的同學們嘗試用回收的鐵罐來制備補鐵劑硫酸亞鐵。除去鐵罐表層的涂層后將其剪碎，稱取5份5.6g的鐵屑，分別向其中加入一定體積14%的硫酸溶液(密度為1.1g·mL)，測得硫酸亞鐵的產(chǎn)率如下表：序號m(Fe)：m(H2SO4)產(chǎn)率/％15.6：8.8274.6325.6：0.8076.7435.6：10.7887.8545.6：11.7695.1455.6：12.7492.36(3)至少加入mL14%的硫酸溶液能使5.6g鐵屑完全反應(yīng)(精確到0.1)。(4)m(Fe)：m(H2SO4)=時進行反應(yīng)最佳(從表中選擇一組數(shù)據(jù)填寫)。Ⅲ．鋁罐回收科研人員將堿液捕集二氧化碳后的產(chǎn)物與鋁罐在一定條件下制備高效儲氫物質(zhì)甲酸鈉(HCOONa)和牙科材料勃姆石[AlO(OH)]，工藝流程如下：為研究反應(yīng)①進行的實驗條件，科研人員將相同比例和質(zhì)量的NaHCO3和Al在不同溫度、堿度、反應(yīng)時長進行對比實驗，收集實驗數(shù)據(jù)如圖所示：(5)從捕集到的二氧化碳到產(chǎn)品甲酸鈉，其中碳元素的化合價(填“不變”“升高”或“降低”)。(6)由圖示可知反應(yīng)①的最佳實驗條件為，此時反應(yīng)的化學方程式為。(7)該工藝在環(huán)境治理方面的意義在于。【答案】(1)導熱(2)鋁、鐵分別剪取樣品打磨，放入2支試管