题目内容

电池是日常必备用品之一,但它也是环境污染的一个重要来源。下面是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料,并进行相关探究的过程。
【知识储备】
(1)锌锰电池的构造和组成(见图)。

(2)结晶水合物的特殊性质:在逐步升高温度条件下,
结晶水合物能失去部分或者全部结晶水,如蓝色的胆矾
晶体(CuSO4 ?5H2O)受热时可失去结晶水变为白色的无
水硫酸铜粉末(CuSO4)。     
(Ⅰ)制备皓矾晶体(ZnSO4?xH2O)
小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂,其回收工艺流程如图:

将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体(ZnSO4?xH2O),蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止                 引起液滴飞溅。
(Ⅱ)兴趣拓展——回收二氧化锰
实验(Ⅰ)中部分步骤可回收较纯净的二氧化锰固体。

(1)小王同学认为试剂a为水,你认为能不能实现实验目的?答:                    
(2)在空气中充分灼烧的目的是                                
(Ⅲ)皓矾晶体中结晶水含量的测定
小组同学将部分皓矾晶体(ZnSO4?xH2O)带回实验室,用下图装置测定晶体中结晶水的含量(图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管)。

测定方法:称取28.7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中,加热至完全失去结晶水:
(ZnSO4?xH2O ZnSO4  + xH2O),冷却至常温后,称量玻璃管中固体其质量为16.1g。
(1)B中的试剂可从下列物质中选取,你的选择是                 

A.浓硫酸 B.硝酸银溶液 C.饱和碳酸钠溶液 D.澄清石灰水
(2) 实验过程中若不通入CO2测得的结果将       (填“偏大”、 “偏小”或“无影响”)。
(3)根据实验结果,计算皓矾晶体中结晶水的x值为             

MnO2+C、 局部温度过高   能   除去碳    A    偏小      7                  

解析

练习册系列答案
相关题目

(9分)实验室有半瓶敞口放置的标签残缺的白色固体(标签如图所示),小明、小亮根据初中所学的知识进行下列探究。

【交流讨论一】
(1)小明与小亮一致认为碱石灰的用途能
做干燥剂,理由是                          
(2)取适量该固体放入烧杯中,加入适量的水充分搅拌,发现
烧杯中有白色沉淀,烧杯外壁发热,于是小亮得出结论一定有生石灰。小明认为不一定,小明的理由是                                       
(3)他俩将(2)烧杯中的混合物过滤,对滤液和白色沉淀的组成情况进行了进一步探究。
【猜测】Ⅰ.小明猜测滤液中的溶质是:①NaOH,②Ca(OH)2③NaOH、Ca(OH)2,④Ca(OH)2、NaCO3⑤NaCO3、 NaOH。
【交流讨论二】小亮认为小明的猜测中          (填序号)不合理,小亮猜测滤液中的溶质还可能是                                      
【活动探究】小明对滤液中溶质的成分进行探究:(资料: BaCl2溶液显中性, BaCO3为不溶于水的白色固体)

实验步骤
实验现象
结论
A.取少量滤液加入过量的BaCl2溶液中
产生白色沉淀
一定有                 
B.将A中的混合物过滤,向滤液中加入                
                      
一定有NaOH
Ⅱ.小亮猜测白色沉淀是①CaCO3②CaCO3、Ca(OH)2
【交流讨论三】小亮根据小明的实验结论得出自己对白色沉淀的猜测中    (填序号)正确。
【启示】药品保存时应注意                                       

(11分)红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如下图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。

【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3
久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化学方程式表示)                   
【实验探究1】
甲同学的方案:

实验操作
实验现象
实验结论
⑴取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。
固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红。
固体中一定含有 ①  
和氢氧化钙。
⑵另取少量固体放于试管中,滴加足量稀盐酸。
固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。
固体中一定含有 ② 
一定不含Fe2O3
⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。
       ③          
固体中一定含有CaCO3
【实验质疑】
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是        
                                                          
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是(用化学方程式表示)                                                            
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证:

⑴ 乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有            
⑵ 乙同学经过实验测得上述滤渣C(CaCO3 )的质量为1.0 g,计算滤液A中含氢氧
化钙的质量。(写出解题过程)
⑶ 丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据,久置固体的成分是:

(18分)工业烧碱(NaOH)具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠。某化学学习小组同学围绕工业烧碱展开系列研究。
探究一:工业烧碱中是否含有碳酸钠
【查阅资料】碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
小红指出可选用下列实验药品来探究:稀盐酸、酚酞试液、CaCl2溶液。
(1)小组同学经过讨论后,一致认为使用                 药品不能达到探究目的,理由是                                                                  
(2)请根据选用的实验药品完成下列实验报告:

实验操作
实验现象
实验结论
取少量工业烧碱样品配成溶液后,滴加过量          
 
             
工业烧碱中含有碳酸钠,产生实验现象的化学方程式:                         
   探究二:测定工业烧碱样品的纯度
小组同学利用下图所示装置测定工业烧碱样品的纯度(固定装置省略)

【实验步骤】
①按图连接装置,并检查装置的气密性;
②称量一定量的烧碱样品和干燥管C的质量;
③打开弹簧夹K,鼓入N2一段时间;
④接入装置C、D,关闭弹簧夹K,装置A中加入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
⑤重复步骤③操作,至干燥管C质量不再增加。
试回答下列相关问题:
(1)装置B中浓硫酸的作用是                       ;已知碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,则装置D的作用是                                                    
(2)步骤③操作的目的是                                 ;如果步骤⑤没有重复步骤③的操作,则测定烧碱样品的纯度将              (选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)步骤⑤中干燥管C质量不再增加,说明                           ,写出NaOH与生成的气体反应的化学方程式:                                                
(4)下列操作会影响到测量结果的是              (填序号)。
A.把稀硫酸改为稀盐酸                  B.稀硫酸过量
C.鼓入N2时间较长                      D.省略装置D

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