题目内容

24、化学能转化为电能,在生产、生活中有重要的应用.
I.某学校研究小组对废干电池筒内的黑色物质(可能含有C、MnO2、ZnCl2、NH4C1等)进行研究,实验过程如下:
(1)操作②的名称是
过滤

(2)操作①②③中都使用的玻璃仪器是
玻璃棒

(3)ZnCl2和NH4Cl混合溶液中含有的杂质CuCl2,会加速对电池的腐蚀,欲除去CuCl2,而不引入其他杂质,最好选用下列试剂中的
B
(填序号字母).
A.NaOH      B.Zn      C.Fe        D.Na2CO3
Ⅱ.氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池.
右图是氢氧燃料电池的示意图,电池工作时,H2和O2反应生成水,同时提供电能,溶液的pH
变小
(填“变大”“变小”“不变”).
分析:I、(1)分离可溶物与不溶物常用过滤的方法;
(2)溶解、过滤和蒸发都要用到玻璃棒;
(3)ZnCl2和NH4Cl混合溶液中除掉杂质CuCl2,可采用金属置换出铜,同时要求不能混入新的杂质.
II、电池工作时氢气与氧气生成水使溶液中氢氧化钾的溶质质量分数变小碱性减弱.
解答:解:I、(1)过滤是分离可溶物与不溶物的最佳方法,故此操作②是过滤;
(2)在溶解、过滤和蒸发中都要用到玻璃棒,且作用各不相同;
(3)ZnCl2和NH4Cl混合溶液中除掉杂质CuCl2,实际上就是除去铜离子即可,故可以用置换反应来将铜置换出来,这种金属的活动性应该比铜强,同时要求不能混入新的杂质,符合题意的为锌单质;
Ⅱ、电池工作时,H2和O2反应生成水,同时提供电能,由于水的生成而使溶液中氢氧化钾的溶质质量分数变小,从而使碱性减弱,所以溶液的PH会变小.
故答案为:I、(1)过滤;
(2)玻璃棒;
(3)B;
II、变小.
点评:知道过滤是分离固体和液体常用的方法,在溶解、过滤和蒸发溶液时都会用到玻璃棒,要明确各个环节中玻璃棒的作用.
练习册系列答案
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化学能转化为电能,在生产,生活中有着重要的作用.

Ⅰ:氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池.
图一是氢氧燃料电池的示意图,工作时H2和O2反应生成水,同时提供电能,溶液的pH
变小
变小
(填“变大”、“变小”、“不变”).
Ⅱ:某学校研究小组对废干电池内的黑色物质进行研究.
查资料得知:
①废干电池内可能含有C、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等;
②NH4Cl具有铵态氮肥的性质;
③向ZnCl2溶液中逐滴滴入稀氨水,先生成Zn(OH)2白色沉淀,然后沉淀溶解,生成可溶性的[Zn(NH34]Cl2
据此,该兴趣小组同学进行了如下实验探究:
(1)检验MnO2的存在.兴趣小组同学设计了如图二所示的实验:
操作②的名称是
过滤
过滤
,其中玻璃棒的作用是
引流
引流

操作③灼烧黑色滤渣时,所用主要仪器有
酒精灯
酒精灯
、玻璃棒、坩锅、三角架,在灼烧过程中会产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,该气体是
CO2
CO2
(写化学式).
操作④的试管中产生的气体能使带火星的木条复燃,该气体是
O2
O2
(写化学式).
由此得到结论:滤渣中除了含
C
C
外,还含有MnO2
(2)猜想1:滤液中溶质的主要成分为NH4Cl.
操作:取少量滤液加入盛有NaOH固体的试管,并稍微加热.有刺激性气味的气体产生,用湿润红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝.
实验结论:
滤液中溶质的主要成分为NH4Cl
滤液中溶质的主要成分为NH4Cl

(3)猜想2:滤液中溶质的主要成分为ZnCl2
操作:向盛有少量滤液的试管中逐滴加入
稀氨水
稀氨水
,观察到
先有白色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解
先有白色沉淀生成,然后沉淀逐渐溶解

实验结论:滤液中溶质的主要成分为ZnCl2
(4)ZnCl2和NH4Cl混合溶液中含有杂质CuCl2,会加速对电池的腐蚀,不利于混合溶液的回收使用.欲除去其中的Cu2+,最好选用下列试剂中的
B
B
(填写字母序号).
A.NaOH             B.Zn            C.Na2CO3           D.Fe.

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