跨学科实践活动7 垃圾的分类与回收利用-【拔尖特训】2025-2026学年九年级下册化学(人教版·新教材)

接以上数据采集器，在其他条件相同的情况下完成实验， 则在广口瓶④中应装入的试剂及用量为5.0g铁粉、10滴 水。(6)由于空气中二氧化碳的含量约为0.03%，则铜不 能把装置中的氧气耗尽，所以将广口瓶②中的铁、炭混合 物换成足量的铜粉进行实验，足够长的时间后不能比较准 确地测定空气中氧气的含量。(7)由于2Fe(OH)3一 FeO3·3HO,即氢氧化铁可以看作FeO3·3H2O,此时 没有失水，A错误。若生成FeO3·2HO,设生成此铁锈 的质量为m。 2Fe(OH)3=Fe,O.2H2O+H,O 214 196 42.8g m 214_42.8g 196m m=39.2g 39.2g≠35.6g,B错误。若生成FeO3·HO,设生成此 铁锈的质量为n。 2Fe(OH)3=Fe,O3.H2O+2H2O 214 178 42.8g 214_42.8g 178 n=35.6g C正确。若生成FO3,设生成此铁锈的质量为x。 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H,O 214 160 42.8g 214_42.8g 160x x=32g 32g≠35.6g,D错误。 跨学科实践活动7垃圾的分类与回收利用 1.(1)可回收物(2)颜色(3)氧气不足，燃烧不充分生 成了一氧化碳(4)有利于微生物发酵解析：(3)11一12s 时间段内，CO的体积分数出现异常，可能是氧气不足，燃 烧不充分造成的。(4)堆肥的发酵为无氧环境，故给堆肥 桶加盖的作用：一是提供无氧环境，有利于微生物发酵；二 是防止异味飘出。 2.(1)NiD>ZCu(2)一Ni+HSO,-NiSO,+H↑ (3)Cu Zn+NisO,-ZnS0,+Ni (4)2(n2) 65 2(2-2) 59 g(5)节约金属资源，减少对环境的污染（合理 答案均可)解析：(1)由于锌的活动性比铜强，再结合其 他猜想，则猜想三为Ni>Zn>Cu。(2)根据实验现象可 知，锌、镍均能与稀硫酸反应，且锌反应速率比镍大，铜不 能与稀硫酸反应，则说明金属活动性：Z>N>Cu,即猜想 一正确：镍与稀硫酸反应生成硫酸镍和氢气。(3)锌、镍的 活动性比氢强，铜的活动性比氢弱，加过量稀硫酸，锌、镍 分别与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气、硫酸镍和氢气，铜 不与稀硫酸反应，则金属A为铜，溶液B为硫酸锌、硫酸 镍、硫酸的混合溶液：由于锌的活动性比镍强，锌与硫酸镍 反应生成硫酸锌和镍。(4)由上述分析，金属A为铜，则 Zn、Ni的质量之和为(n一2)g,利用极值法解答。若锌的质 量为(1一2)g,设生成氢气的质量为x。 Zn +H,SO4-ZnSO,+H↑ 65 2 (n-2)g 65_（n—2)g x=2n-22 2 g x 65 若Ni的质量为(n一2)g,设生成氢气的质量为y。 Ni+H2SO4=NiSO,+H2↑ 59 (n-2)g y 59(n-2)g 2 y=-2m-2 g y 59 所以产生氢气的质量范围为2（二2）一2m一2 65 59 g。 3.(1)导热(2)①铝、铁②取少量罐体材料打磨后， 分别放人稀盐酸中，有大量气泡冒出的是铝，有少量气泡 缓慢冒出、溶液颜色变为浅绿色的是铁（合理答案均可） (3)①Fe,0,+3C0高温2Fe+3C0,(4)①5.6： 11.16 ②解：设需要加人14%的稀硫酸的质量为x。 Fe+H2SO4-FeSO4+H2个 56 98 5.6gx×14% 56_5.6g 98xX14%x=70g 答：要使5.6g铁屑完全反应，至少应该加人70g14%的稀 硫酸。 (5)300℃、pH=8.6、反应时长为2h2Al+3 NaHCO3+ H,0300℃ 一3 HCOONa+2A1O(OH)解析：(2)②铝的 金属活动性比铁强，铝与稀盐酸反应产生气泡比铁与稀盐 酸反应产生气泡的速度更快，且铁与稀盐酸反应生成的氯 化亚铁在溶液中呈浅绿色，则可取少量罐体材料打磨后， 分别放人稀盐酸中，有大量气泡冒出的是铝，有少量气泡 缓慢冒出、溶液颜色变为浅绿色的是铁。(3)将铁矿石治 炼成生铁的过程中有新物质生成，属于化学变化，其余过 程中不一定有新物质生成，则一定发生化学变化的过程是 ①：赤铁矿的主要成分是氧化铁，氧化铁与一氧化碳在高 温条件下反应生成铁和二氧化碳。(5)由题图丙可知，反 应①在300℃、pH=8.6、反应时长为2h时产率最高，则反 应①的最佳实验条件为300℃、pH=8.6、反应时长为2h: 铝与碳酸氢钠溶液在300℃的条件下反应生成HCOONa 和A1O(OH)。 第八单元整合拔尖 [知识体系构建] 导电导热延展混合高大好低4A1十3O2拔尖特训·化学（人教版）九年级下 跨学科实践活动 与回收 1.(2025·襄阳模拟)在一次实践活动中，同学们 开启了对垃圾的分类与回收利用的探究之旅。 活动一：参观垃圾分类处理厂。 同学们在技术人员的指导下，了解到垃圾回 收处理的过程如图甲所示。 分类 运输 垃圾处理厂 分类 最终 收集 筛分 处理 处置 (第1题甲) (1)同学们在参观时获悉城市生活垃圾可分为 、有害垃圾、厨余垃圾和其他垃圾。 (2)小组交流后确定垃圾筛分时，可根据 区分铜和铝。 (3)小组同学通过如图乙所示的装置测得焚 烧垃圾产生的气体中CO体积分数变化如图 丙所示，t1~t2s时间段内CO体积分数出现 异常的原因是 C0的体积分数% 鼓气 时间/s 丙 (第1题) 活动二：设计制作堆肥桶。 (4)兴趣小组的同学就 一桶盖 厨余垃圾的堆肥方法与垃圾堆 水容积：201 放区 滤网层 肥料的使用，开展了厨 龙头 余垃圾堆肥项目研究， 废液区 (第1题丁) 从而改良土壤，提高土 壤的肥力。同学们设计的小型堆肥桶如图丁 所示，给堆肥桶加盖的作用：一是提供无氧环 境， ;二是防止异味飘出。 2.(2024·毕节模拟)垃圾是放错地方 的资源，城市的废旧电器是一座“金 属矿山”，某废旧电器中含有锌、铜、 镍(N)三种金属，兴趣小组的同学为了从中 垃圾的分类 利用 》“答案与解析”见P7 回收金属铜和镍，做了如下探究。 已知：硫酸镍（化学式为NiSO4)能溶于水。 实验一：探究锌、铜、镍三种金属在溶液中的 活动性强弱。 [作出猜想] (1)兴趣小组的同学结合常见金属活动性顺 序，作出了以下猜想。 猜想一：Zn>Ni>Cu;猜想二：Zn>Cu>Ni; 猜想三： [进行实验] (2)兴趣小组的同学进行了如下实验，请完 成实验报告。 取三支试管，分别向其中加入等质量、等 实验 浓度的稀硫酸，然后将大小、形状相同的 步骤 锌、铜、镍三种金属片分别插入三支试 管中 实验 锌片表面产生气泡较快；镍片表面产生 现象 气泡较慢；铜片无明显现象 猜想 正确。镍与稀硫酸反应的 解释 化学方程式为 与结论 实验二：从含有锌、铜、镍三种金属的废旧电 器中回收铜和镍。 [设计方案]兴趣小组的同学设计了如图所 示的物质转化流程。 加过量 稀硫酸 Z、Cu过滤 金属A加适量 锌粉， 废旧粉碎 Ni ① 金属C 电器分拣 溶液B过滤 ② 其他废物 ZnS0 溶液 (第2题) (3)步骤①中得到的金属A是 步 骤②中生成金属C的化学方程式为 (4)现有ng粉碎分拣后的Zn、Cu、Ni与过 量的稀硫酸反应，得到金属A的质量为2g 则产生氢气的质量范围是 [反思评价] (5)合理开发城市“金属矿山”的意义是 (写一条)。 3.(2024·淮安模拟)据统计，全球每年消耗大 约1500亿个易拉罐，相关处理方式已成为研 究热点。 I.辨识材质 (1)易拉罐置于冰箱能迅速降温，这体现了 金属的 性。 (2)易拉罐以铝或铁作为罐体材料。为区分 常见装可乐和椰汁的罐体主材，对其进行如 下探究： ①物理方法：分别将磁铁置于两个罐体样品 上，可乐罐不能被磁铁吸引，椰汁罐可以被磁 铁吸引，则说明可乐罐和椰汁罐的材质分别 是 ②化学方法： (写出操作、现象和结论)。 Ⅱ.铁罐回收。如图甲所示为铁制品循环利 用的示意图，根据图示回答问题。 循环利用 ④ 造 ① ③ 铁矿石 生铁 铁制品 废旧金属铁 (第3题甲)》 (3)一定发生化学变化的过程是 (填 序号)，若铁矿石采用的是赤铁矿，则反应① 的化学方程式为 (4)兴趣小组的同学们用回收的铁罐制备补 铁剂硫酸亚铁。除去铁罐表层的涂层后将其 剪碎，称取4份5.6g的铁屑，分别向其中加 入一定量14%的稀硫酸，测得硫酸亚铁的产 率如表所示： 第八单元 金属和金属材料 实验次序 2 3 4 m(Fe): 5.6: 5.6: 5.6: 5.6: m (H2 SO) 9.80 10.78 11.16 12.74 产率/% 76.74 87.85 95.14 92.36 ①从表中数据可知m(Fe)：m(HSO4)= 时进行反应效果最佳 ②要使5.6g铁屑完全反应，至少应该加入 多少质量的14%的稀硫酸？（写出计算过程） Ⅲ.铝罐回收。科研人员将碱液捕集二氧化 碳后的产物与铝罐在一定条件下制备高效储 氢物质甲酸钠(HCOONa)和牙科材料勃姆 石[A1O(OH)],工艺流程如图乙所示： NaOH Al 调节 CO2 →HCOONa (过量) →捕集→NaHCO,酸碱度 溶液 ① →AI0(OH) (第3题乙) 为探究反应①进行的实验条件，科研人员将 相同比例和质量的NaHCO3和A1在不同温 度、酸碱度、反应时长进行对比实验，实验数 据如图丙所示： ↑甲酸钠产率/% 60 甲酸钠产率/% 50 60 30 50 40A 3 10 20 150200250300350 08.38.6 温度/℃ 028910i112pH 甲酸钠产率/% 60 5 40 3 20 10h 00.51.01.52.0时间/ (第3题丙) (5)由图丙可知，反应①的最佳实验条件为 此时发生反应的化学方程式为 13