Question

3．某学校研究小组从废干电池筒内的物质（含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄Cl等）进行回收MnO₂实验，过程如图1所示：

（1）操作②后要进行洗涤，判断洗净的方法是：取最后一次洗涤液，加入硝酸银溶液，如果不生成白色沉淀，则说明已洗净．操作③中发生反应的化学方程式为C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
（2）为检验获得的MnO₂，可在试管中加入获得的MnO₂和适量5%的过氧化氢溶液混合，并在试管口用带火星的木条检验生成的气体．
（3）固体氧化物电解池（SOEC）用于高温电解$\frac{C{O}_{2}}{{H}_{2}O}$，既可高效制备合成气（CO+H₂），又可实现CO₂的减排，其工作原理如图2．
（Ⅰ）在c极上反应分两步进行：首先水电解产生氢气，然后氢气与CO₂反应产生CO．写出电极c上发生第二步反应的化学方程式：CO₂+H₂═CO+H₂O（反应条件略）．
（Ⅱ）该反应中将电能转化为化学能．

Answer 1

分析 （1）根据氯化物中的氯化银不溶分析加入的溶液；根据黑色固体中有二氧化锰和碳，分析操作③中的化学变化；
（2）根据过氧化氢溶液与二氧化锰反应，可生成水和氧气，并根据氧气助燃的性质进行检验；
（3）根据反应物和生成物以及反应的条件书写反应的化学方程式，根据能量的转化进行分析解答即可．

解答 解：
（1）因为操作②后进行洗涤，洗去的是ZnCl₂、NH₄Cl，所以我们可取最后一次洗涤液，加入硝酸银溶液，如果不生成白色沉淀，则说明已洗净．这时剩余的物质是二氧化锰和碳，碳会在空气中燃烧，所以操作③中发生反应的化学方程式为：C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂ ．
故答案为：硝酸银；C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂ ；
（2）过氧化氢溶液与二氧化锰反应，可生成水和氧气，化学反应式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；氧气有助燃的性质，在试管口用带火星的木条检验，木条复燃说明生成的气体是氧气；
（3）
（Ⅰ）电极c上第二步发生的化学反应是氢气和二氧化碳反应生成一氧化碳和水，故填：CO₂+H₂═CO+H₂O；
（Ⅱ）该反应是将电能转化为化学能，故填：化学．
答案：
（1）硝酸银；C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂ ；
（2）带火星的木条；
（3）（Ⅰ）CO₂+H₂═CO+H₂O；
（Ⅱ）化学．

点评 本题考查回收二氧化锰的实验操作、化学反应式的书写、Cl离子的检验等，培养学生分析资料、应用知识的能力．