10.
据统计,我国每年报废的手机超过\(\rm{1}\)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】
Ⅰ\(\rm{.}\)手机电路板中的金属及其价格如下表所示:
种类 | \(\rm{Fe}\) | \(\rm{Cu}\) | \(\rm{Al}\) | \(\rm{Ni}\) | \(\rm{Au}\) | \(\rm{Ag}\) | \(\rm{Pd(}\)钯\(\rm{)}\) |
市场价格\(\rm{/(\$/t)}\) | \(\rm{365}\) | \(\rm{7175.5}\) | \(\rm{1710.5}\) | \(\rm{14235}\) | \(\rm{4.7×10^{7}}\) | \(\rm{7.6×10^{5}}\) | \(\rm{2.7×10^{7}}\) |
矿石中含量 | \(\rm{72.4}\) | \(\rm{0.87}\) | \(\rm{29.1}\) | \(\rm{1.02}\) | \(\rm{4}\) | \(\rm{120}\) | \(\rm{0.4}\) |
手机电路板中含量 | \(\rm{5}\) | \(\rm{13}\) | \(\rm{1}\) | \(\rm{0.1}\) | \(\rm{350}\) | \(\rm{1380}\) | \(\rm{210}\) |
说明:\(\rm{Fe}\)、\(\rm{Cu}\)、\(\rm{Al}\)、\(\rm{Ni}\)的含量用质量分数\(\rm{(\%)}\)表示,\(\rm{Au}\)、\(\rm{Ag}\)、\(\rm{Pd}\)的含量的单位为“\(\rm{g/t}\)”。
Ⅱ\(\rm{.Ni}\)的金属活动性位于氢前;\(\rm{Pd}\)的金属活动性位于氢后; \(\rm{NiCl_{2}}\)溶液为绿色。
Ⅲ\(\rm{. 2Cu + O_{2} + 2H_{2}SO_{4} \xrightarrow[]{∆} }\) \(\rm{2CuSO_{4} + 2H_{2}O}\)
【实验方案】
第一步:选择值得回收的金属。
依据资料Ⅰ中的数据,废旧手机中有回收价值的金属有\(\rm{Au}\)、\(\rm{Ag}\)、\(\rm{Cu}\)、\(\rm{Pd}\),原因是:
\(\rm{①}\)它们的市场价格较高;\(\rm{②}\)
。
第二步:设计实验分离、回收部分金属。
序号 | 实验步骤 | 实验现象 |
\(\rm{I}\) | 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 |
\(\rm{II}\) | 将金属电路放入烧杯中,加入过量稀盐酸浸泡 | \(\rm{……}\) |
\(\rm{III}\) | 取\(\rm{II}\)中未溶解的金属电路,用蒸馏水洗净后,放入如右图所示装置中,进行实验。 | 溶液逐渐变成蓝色,仍有微量金属固体未溶解 |
\(\rm{IV}\) | 过滤\(\rm{III}\)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 |
\(\rm{V}\) | \(\rm{……}\) | \(\rm{……}\) |
【问题讨论】
\(\rm{⑴}\)由步骤\(\rm{I}\)中的现象,可推知的焊锡的物理性质是 ;
\(\rm{⑵}\)步骤\(\rm{II}\)对应的实验现象是 ;
\(\rm{⑶}\)步骤\(\rm{II}\)所得溶液中,至少含有溶质有 种;
\(\rm{⑷}\)步骤\(\rm{V}\)的操作是:“向步骤Ⅳ获得滤液中加入一定量铁粉”,若该实验过程加入铁粉前后溶液中主要离子变化示意图如图所示。
\(\rm{①}\)图中“”所代表微粒的符号为 ;
\(\rm{②}\)充分反应后过滤,滤纸上固体物质是 \(\rm{(}\)写化学式\(\rm{)}\)。