题目内容

4．废干电池内的黑色固体含有MnO2、ZnCl2、NH4Cl、C，某科学兴趣小组同学进行了如图（一）流程操作：

（1）操作I和过滤都要用到的玻璃仪器是玻璃棒．如何证明滤液C中含有铵根离子取少量E加入适量熟石灰，并加热，若闻到刺激性气味的气体，证明C中含有铵根离子．
（2）为测定固体A中二氧化锰的质量分数，该兴趣小组又设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定（假设每步反应完全）．如果该实验选择图（二）中装置来制取氧气，反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；正确的连接顺序是afgbchide（用abc等字母表示）．
（3）若称取5.0g固体A进行实验，图中氢氧化钠试剂瓶反应前后的质量差为1.1g，则样品中二氧化锰的质量分数为94%（填计算结果）．

分析 （1）根据操作Ⅰ是加水溶解和过滤操作都用到的玻璃仪器是玻璃棒，铵根离子和碱混合会生成氨气进行分析；
（2）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用生成水和氧气，题中需要测定二氧化碳的质量，所以在装置的最后应该对空气中的二氧化碳进行屏蔽，然后结合题中的装置选择正确的实验步骤进行分析；
（3）根据碳和氧气点燃生成二氧化碳，氢氧化钠中增加的质量就是二氧化碳质量，再求出二氧化锰的质量，即可计算质量分数．

解答 解：（1）操作Ⅰ是加水溶解和过滤操作都用到的玻璃仪器是玻璃棒，证明滤液C中含有铵根离子的方法是：取少量E加入适量熟石灰，并加热，若闻到刺激性气味的气体，证明C中含有铵根离子；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，题中需要测定二氧化碳的质量，所以在装置的最后应该对空气中的二氧化碳进行屏蔽，所以碱石灰的作用是：吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，正确的连接顺序是：afgbchide；
（3）通过分析可知，混合物生成二氧化碳的质量为1.1g
设混合物中含有碳为x
C+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2
12        44
 x         1.1g
 $\frac{12}{x}$=$\frac{44}{1.1g}$
  x=0.3g
所以样品中二氧化锰的质量分数为：$\frac{5g-0.3g}{5g}$×100%=94%．
故答案为：（1）玻璃棒，取少量E加入适量熟石灰，并加热，若闻到刺激性气味的气体，证明C中含有铵根离子；
（2）2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，afgbchide；
（3）94%．

点评 此题属于综合性实验题，做此题的前提是理清实验流程，若不理解实验流程，下面的题目很多是不会做出来的．此题较难，需要同学们基础知识扎实．

练习册系列答案
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