Question

20．已知废旧干电池填料中含有二氧化锰、氯化铵和氯化锌等．
某化学兴趣小组想回收利用废干电池填料中的二氧化锰和氯化铵，设计了如下流程：
（1）操作1和操作2的名称是过滤，该操作中用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还需要玻璃棒，其作用是引流．
（2）灼烧滤渣1时，会产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣1中除含有MnO₂外，还存在的物质是C．
（3）已知滤液1中氯化铵和氯化锌的浓度相近，在某温度下蒸发滤液1时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵的溶解度＜氯化锌的溶解度（填“＜”、“=”或“＞”）．
（4）同学们还设计了下列实验探究滤液2中的溶质成分．
【猜想】猜想一：氯化锌  猜想二：氯化铵  猜想三：氯化锌和氯化铵．
【查阅资料】在氯化锌溶液中逐滴滴入足量稀氨水，先会生成白色沉淀，继续滴加时白色沉淀会溶解．
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液2，加入到过量的氢氧化钠溶液中并加热	有刺激性气味气体产生	滤液2中含有氯化铵
另取少量滤液2，逐滴滴入足量稀氨水	先产生白色沉淀，后溶解	滤液2中含有氯化锌

【结论】猜想三成立．

Answer 1

分析 （1）根据操作1分离混合物的状态及过滤可用于难溶性固体和可溶性固体的分离进行分析；
（2）根据碳和氧气反应生成二氧化碳进行解答；
（3）根据己知滤液1中氯化铵和氯化锌的浓度相近．在某温度下蒸发滤液 1 时，大量的氯化铵晶体先析出分析判断．
（4）【猜想】根据氯化锌和氯化铵的溶解能力来分析；
【实验探究】证明氯化铵需要证明铵根离子，证明氯化锌需要证明锌离子．

解答 解：（1）根据流程图操作1和2都是不溶性固体和液体的分离，因此是过滤操作，过滤操作时玻璃仪器除漏斗、烧杯和玻璃棒，过滤时玻璃棒起到引流的作用；
（2）使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，二氧化碳可由黑色的碳单质灼烧制得，所以该黑色物质是碳单质．
（3）己知滤液1中氯化铵和氯化锌的浓度相近．在某温度下蒸发滤液 1 时，大量的氯化铵晶体先析出，氯化锌不析出，说明氯化铵的溶解度小于氯化锌的溶解度；
（4）【猜想】滤液1中含有氯化铵和氯化锌，由于氯化铵结晶出一部分，所以剩余的滤液2中应该还有氯化锌和氯化铵，且此时的溶液为氯化铵的饱和溶液；
证明氯化铵的存在，要证明铵根离子的存在，取少量滤液2，加入到过量的氢氧化钠溶液中并加热，有刺激性气味气体产生，滤液2中含有氯化铵．
证明氯化锌的存在，要证明锌离子的存在，取少量滤液2，逐滴滴入足量稀氨水，先产生白色沉淀，后溶解，滤液2中含有氯化锌．
故答案为：（1）过滤；玻璃棒；引流；（2）C（或碳或炭）   （3）＜
（4）【猜想】氯化铵（或NH₄Cl）
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量滤液2，加入到过量的氢氧化钠溶液中并加热	有刺激性气味气体产生	滤液2中含有氯化铵
另取少量滤液2，逐滴滴入足量稀氨水	先产生白色沉淀，后溶解	滤液2中含有氯化锌

【若“逐滴滴入稀氨水；产生白色沉淀”也得分】

点评 本题考查了废电池的物质的回收及有关氢气的制取的探究，知识点较多，属于化学实验基本实验技能的考查，要求在平时的学习中要注意掌握常见的化学操作及其原理，熟练运用．