题目内容

某校开展课外研究性学习：从废旧干电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质，整个过程如下，回答有关问题：
（1）如图是干电池的基本构造图，干电池工作时正极上的反应是则负极上的电极反应式是______．MnO2的作用是除去正极上的某产物，本身生成Mn2O3，该反应的化学方程式是______．
（2）锌皮和碳棒的回收：用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒，将锌皮和碳棒取出，刷洗干净，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中．
（3）氯化铵、氯化锌的提取、分离和检验．①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物？写出简要的实验步骤：______．
②用什么方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开？______．
③写出证明ZnCl2晶体中含Zn2+的操作步骤及实验现象：______（已知Zn（OH）2是两性氢氧化物且能溶解于氨水）
④最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2，还有炭黑和有机物等，可用灼烧的方法除去杂质．该实验中需要用到的主要仪器除酒精灯外，还有______．

【答案】分析：（1）锌锰干电池中，锌作为负极，失去电子；MnO2生成Mn2O3，该过程中的Mn化合价降低，被还原，还原剂就是正极产物氢气；
（2）①根据不溶物以及NH4Cl和ZnCl2的性质选择分离的方法，不溶物质可直接过滤，用结晶的方法分离NH4Cl和ZnCl2；
②根据NH4Cl易分解的性质选取分离方法；
③Zn2+中不管是先滴加强碱性或弱碱性溶液都能先出现白色沉淀，后沉淀溶解；
④加热固体操作需要坩埚，一般来说需要坩埚钳、三脚架、玻璃棒等仪器．
解答：解：（1）在锌锰干电池中，活泼金属锌为电池负极，反应式为Zn--2e-=Zn2+，MnO2生成Mn2O3，该过程中的Mn化合价降低，被还原，还原剂就是正极产物氢气，反应式为
2MnO2+H2=Mn2O3+H2O，故答案为：Zn--2e-=Zn2+；2MnO2+H2=Mn2O3+H2O；
（3）①黑色粉末既有可溶性的NH4Cl和ZnCl2，又有不溶物，所以可以采用溶解、过滤、结晶的办法得到ZnCl2和NH4Cl的混合物，
故答案为：向黑色粉末中加入一定量的蒸馏水充分搅拌溶解，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤，所得晶体即为ZnCl2和NH4Cl的混合物；
②NH4Cl具有热不稳定性，而且稳定性降低时又能马上化合生成氯化铵，因此可以采用加热方法，故答案为：加法；
③Zn2+中不管是先滴加强碱性或弱碱性溶液都能先出现白色沉淀，后沉淀溶解，
故答案为：取少量ZnCl2于试管中溶解，将溶液平均分为两等份，分别滴加足量NaOH溶液和氨水，两支试管中均为先后白色沉淀生成，后沉淀又溶解；
④灼烧操作需要坩埚，转移坩埚需要坩埚钳，坩埚需要放置在三脚架或铁架台的铁圈上的泥三角中，灼烧过程中要用玻璃棒搅拌，
故答案为：坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒．
点评：本题是以实验为主的综合题，考查物质的提取、分离、检验及电化学知识，题目较为综合，具有一定难度，学习中注意化学实验知识的积累．
练习册系列答案
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某校开展课外研究性学习活动．
I、第一小组对市场上的碘盐进行了研究．在碘盐里，碘以KIO3形式存在．请回答下列问题：
（1）正确食用碘盐才能起到补碘的作用，该小组对油炸食品时是否适宜放碘进行了课题研究．
请你协助拟定课题名称：
温度对KIO3稳定性的影响（或油炸食品时是否适宜放碘盐等其他合理答案）
温度对KIO3稳定性的影响（或油炸食品时是否适宜放碘盐等其他合理答案）
．
其研究成果的最终形式是：
研究报告（或实验报告或论文等）
研究报告（或实验报告或论文等）
．
（2）怎样检验碘盐中含有碘？（可供选择的试剂有：稀硝酸、稀盐酸、KCl、KI淀粉溶液、石蕊试液）用离子方程式表示
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
．
Ⅱ、第二小组利用废铜制取CuSO4：
（1）甲学生进行了下列实验：取含6.4g铜的废铜和10mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余．他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余．你认为他的判断是否正确
是
是
（填是或否），其理由是
随反应的进行硫酸的浓度减小，而稀硫酸不与铜反应
随反应的进行硫酸的浓度减小，而稀硫酸不与铜反应
．
（2）乙同学认为甲设计的方案不好，他自己设计的思路是：2Cu+O2 
  △  
.
 
 2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
对比甲的方案，乙同学的优点是：
硫酸的用量少，且没有污染物SO2产生
硫酸的用量少，且没有污染物SO2产生
．
（3）某地有丰富的电力源，为了同时具备乙同学的优点，你能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制取CuSO4的方案？（其他材料任选）
用废铜作阳极，碳棒作阴极，稀硫酸作电解质溶液进行电解
用废铜作阳极，碳棒作阴极，稀硫酸作电解质溶液进行电解
．
某校开展课外研究性学习活动。

Ⅰ.第一小组对市场上的碘盐进行了研究。在碘盐里，碘以KIO3形式存在。请完成下列问题：

（1）正确食用碘盐才能起到补碘的作用，该小组对油炸食品是否适宜放碘进行了课题研究。

请你协助拟定课题名称：______________________________。

其研究成果的最终形式是：______________________________。

（2）怎样检验碘盐中含有碘？（可供选择的试剂有：稀硝酸、稀盐酸、KCl、KI淀粉溶液、石蕊试液）用离子反应方程式表示______________________________。

Ⅱ.第二小组利用废铜制取CuSO4：

（1）甲学生进行了下列实验：取含6.4 g铜的废铜和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余。他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余。你认为他的判断是否正确___________（填“是”或“否”），其理由是：_____________________________________________________。

（2）乙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：

2Cu+O22CuO；CuO+H2SO4====CuSO4+H2O。对比甲的方案，乙同学方案的优点是：

_____________________________________________________________________。

（3）某地有丰富的电力源。为了具备乙同学的优点，你能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制取CuSO4的方案？（其他材料任选）_______________________________。

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（1）正确食用碘盐才能起到补碘的作用，该小组对油炸食品时是否适宜放碘进行了课题研究．
请你协助拟定课题名称：______．
其研究成果的最终形式是：______．
（2）怎样检验碘盐中含有碘？（可供选择的试剂有：稀硝酸、稀盐酸、KCl、KI淀粉溶液、石蕊试液）用离子方程式表示______．
Ⅱ、第二小组利用废铜制取CuSO4：
（1）甲学生进行了下列实验：取含6.4g铜的废铜和10mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余．他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余．你认为他的判断是否正确______（填是或否），其理由是______．
（2）乙同学认为甲设计的方案不好，他自己设计的思路是：2Cu+O2 数学公式 2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
对比甲的方案，乙同学的优点是：______．
（3）某地有丰富的电力源，为了同时具备乙同学的优点，你能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制取CuSO4的方案？（其他材料任选）______．
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（1）正确食用碘盐才能起到补碘的作用，该小组对油炸食品时是否适宜放碘进行了课题研究．
请你协助拟定课题名称：______．
其研究成果的最终形式是：______．
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（2）乙同学认为甲设计的方案不好，他自己设计的思路是：2Cu+O2 
  △  
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 2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
对比甲的方案，乙同学的优点是：______．
（3）某地有丰富的电力源，为了同时具备乙同学的优点，你能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制取CuSO4的方案？（其他材料任选）______．
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（1）正确食用碘盐才能起到补碘的作用，该小组对油炸食品时是否适宜放碘进行了课题研究．
请你协助拟定课题名称：______．
其研究成果的最终形式是：______．
（2）怎样检验碘盐中含有碘？（可供选择的试剂有：稀硝酸、稀盐酸、KCl、KI淀粉溶液、石蕊试液）用离子方程式表示______．
Ⅱ、第二小组利用废铜制取CuSO4：
（1）甲学生进行了下列实验：取含6.4g铜的废铜和10mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余．他根据自己所学的化学知识，认为烧瓶中还有较多的硫酸剩余．你认为他的判断是否正确______（填是或否），其理由是______．
（2）乙同学认为甲设计的方案不好，他自己设计的思路是：2Cu+O2  2CuO、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
对比甲的方案，乙同学的优点是：______．
（3）某地有丰富的电力源，为了同时具备乙同学的优点，你能不能根据该地的资源优势也设计一个用铜和硫酸制取CuSO4的方案？（其他材料任选）______．

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