Question

某學校設計了一節(jié)實驗活動課，讓學生從廢舊電池中回收碳棒、MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質(zhì)，整個實驗過程如下。回答有關問題。

(1)干電池的基本構造和工作原理如圖為干電池的基本構造圖。干電池工作時負極上的電極反應是__________________________，MnO₂的作用是除去正極上的產(chǎn)物H₂，該反應方程式為2MnO₂＋H₂=Mn₂O₃＋H₂O。

(2)鋅皮和碳棒的回收用鉗子和剪子剪開待回收的干電池的鋅筒，將鋅皮和碳棒取出，并用毛刷刷干凈，將電池內(nèi)的黑色粉末移入燒杯中。

(3)氯化銨、氯化鋅的提取、檢驗和分離

①如何從黑色粉末中提取NH₄Cl和ZnCl₂等晶體的混合物？寫出簡要的實驗步驟________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②設計簡單的實驗證明所得晶體中含有NH。

實驗步驟

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

實驗現(xiàn)象

________________________________________________________________________；

有關的離子方程式

________________________________________________________________________。

③用________的方法可將NH₄Cl和ZnCl₂的晶體混合物分離開。

④最后剩余的黑色殘渣的主要成分是MnO₂，還有炭黑和有機物等。可用灼燒的方法除去雜質(zhì)，該實驗中要用到的主要儀器有

________________________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)Zn－2e^－=Zn^2＋

(3)①向小燒杯中加入一定量的蒸餾水，充分攪拌，然后過濾，將濾液移入蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)結晶　②取少量晶體溶于蒸餾水配成溶液，取少許溶液于試管中，加入少量NaOH溶液后加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口　試紙變藍　NH₄⁺＋OH^－NH₃↑＋H₂O　③加熱　④坩堝、酒精燈(玻璃棒、三角架等)

【解析】

試題分析：（1）干電池工作時負極是鋅失去電子，其中電極反應是Zn－2e^－=Zn^2＋。

（3）①NH₄Cl和ZnCl₂等晶體易溶于水，所以通過溶解結晶得到，即向小燒杯中加入一定量的蒸餾水，充分攪拌，然后過濾，將濾液移入蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)結晶。

②銨鹽能和強堿反應生成氨氣，可以通過檢驗氨氣的生成來檢驗NH₄⁺，即取少量晶體溶于蒸餾水配成溶液，取少許溶液于試管中，加入少量NaOH溶液后加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍即可證明，反應的離子方程式是NH₄⁺＋OH^－NH₃↑＋H₂O。

③氯化銨加熱以分解生成氨氣和氯化氫，冷卻后二者又化合生成氯化銨，據(jù)此可以實現(xiàn)分離。

④固體灼燒一般在坩堝中進行，所以需要的儀器是坩堝、酒精燈（玻璃棒、三角架等）。

考點：考查干電池電極反應式、物質(zhì)的分離和提純、離子的檢驗、儀器的選擇和基本實驗操作

點評：該題以干電池為情景綜合考查物質(zhì)的提取、檢驗和分離，有利于培養(yǎng)學生的綜合實驗能力，提升學生的科學素養(yǎng)。該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規(guī)范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力。該類試題要求學生必須認真、細致的審題，聯(lián)系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。