题目内容
某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：
查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质．请回答以下问题：
（1）操作①的名称是 ；
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、泥三角和三脚架；操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有 ．
（3）往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定灼烧后的黑色固体为 ，操作④相关的化学方程式为 ．
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4+，该同学取少许滤液于试管中， （填写操作与现象），则证实滤液中含有NH4+．
（5）该同学利用在废旧干电池中回收的Zn片和石墨电极，设计一个原电池实验，比较铜与锌的金属活动性强弱．
限用材料：铜片、锌片、石墨电极、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液；
限用仪器：直流电源、导线、烧杯、试管、盐桥等中学化学常见的药品和仪器
请在下面的方框中画出实验装置图（要求标注各电极和电解质溶液名称），并写出正极方程式．
正极方程式： ．
查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质．请回答以下问题：
（1）操作①的名称是
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、
（3）往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定灼烧后的黑色固体为
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4+，该同学取少许滤液于试管中，
（5）该同学利用在废旧干电池中回收的Zn片和石墨电极，设计一个原电池实验，比较铜与锌的金属活动性强弱．
限用材料：铜片、锌片、石墨电极、稀硫酸、CuSO4溶液、ZnSO4溶液；
限用仪器：直流电源、导线、烧杯、试管、盐桥等中学化学常见的药品和仪器
请在下面的方框中画出实验装置图（要求标注各电极和电解质溶液名称），并写出正极方程式．
正极方程式：
分析：（1）根据图中实验操作分析；
（2）根据图中灼烧滤渣时所用仪器分析；根据固体的颜色和化学性质分析该物质；
（3）能使双氧水迅速产生氧气的黑色物质是二氧化锰；
（4）依据铵根离子的实验检验方法设计，利用氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色判断；
（2）根据图中灼烧滤渣时所用仪器分析；根据固体的颜色和化学性质分析该物质；
（3）能使双氧水迅速产生氧气的黑色物质是二氧化锰；
（4）依据铵根离子的实验检验方法设计，利用氨气遇到湿润的红色石蕊试纸变蓝色判断；
解答：解：（1）根据图中实验操作可知，操作①是将固体溶解在水中，操作①的名称是溶解；
故答案为：溶解；
（2）由图可知操作③是在坩埚内灼烧滤渣，通常把泥三角放在三角架上，再把坩埚放在泥三角上．
使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫，二氧化碳可由黑色的碳单质灼烧制得，二氧化硫可由淡黄色的硫单质灼烧制得，所以该黑色物质是碳单质；
故答案为：坩埚，碳；
（3）能使带火星的木条复燃的气体是氧气，能使双氧水迅速产生氧气的黑色固体物质是二氧化锰，反应的化学方程式为：2H2O2
2H2O+O2↑；
故答案为：MnO2，2H2O2
2H2O+O2↑；
（4）确认是否含有NH4+，可以取用少许溶液，加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近，试纸变蓝色；
故答案为：加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近，试纸变蓝色；
（5）设计一个原电池实验，比较铜与锌的金属活动性强弱．利用原电池原理，锌做原电池的负极，铜做正极，把锌插在硫酸锌溶液中，铜插入硫酸铜溶液中，用导线连接，两个烧杯用盐桥连接，标注正负极材料，标注电解质溶液，电流通过什么锌的活泼性大于铜；正极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，装置图如下所示：
故答案为：；Cu2++2e-=Cu；
故答案为：溶解；
（2）由图可知操作③是在坩埚内灼烧滤渣，通常把泥三角放在三角架上，再把坩埚放在泥三角上．
使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫，二氧化碳可由黑色的碳单质灼烧制得，二氧化硫可由淡黄色的硫单质灼烧制得，所以该黑色物质是碳单质；
故答案为：坩埚，碳；
（3）能使带火星的木条复燃的气体是氧气，能使双氧水迅速产生氧气的黑色固体物质是二氧化锰，反应的化学方程式为：2H2O2
| ||
故答案为：MnO2，2H2O2
| ||
（4）确认是否含有NH4+，可以取用少许溶液，加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近，试纸变蓝色；
故答案为：加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近，试纸变蓝色；
（5）设计一个原电池实验，比较铜与锌的金属活动性强弱．利用原电池原理，锌做原电池的负极，铜做正极，把锌插在硫酸锌溶液中，铜插入硫酸铜溶液中，用导线连接，两个烧杯用盐桥连接，标注正负极材料，标注电解质溶液，电流通过什么锌的活泼性大于铜；正极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，装置图如下所示：
故答案为：
；Cu2++2e-=Cu；点评：本题考查了实验基本操作的熟练掌握，反应特征的分析判断，离子检验的实验设计方法，原电池原理的应用，题目难度中等．
练习册系列答案
举一反三单元同步过关卷系列答案
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某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：
查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质．请回答以下问题：
（1）操作①的名称是 ；
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、 、泥三角和三脚架；操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测灼烧前的滤渣中存在的物质有 ．
（3）往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定灼烧后的黑色固体为 ．
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：
查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质．请回答以下问题：
（1）操作①的名称是
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、
（3）往操作④的试管中加入操作③灼烧后所得黑色固体，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定灼烧后的黑色固体为
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：
| 实验目的 | 操作 | 实验现象 | 结论 |
| 1．检验Cl- | 取少许滤液于试管中， |
含有Cl- | |
| 2．检验NH4+ | 取少许滤液于试管中， |
含有NH4+ | |
| 3．检验Zn2+ | 取少许滤液于试管中，加入稀氨水 | 先产生白色沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解 | 含有Zn2+ |
