题目内容

【题目】电池是日常必备用品之一,但它也是环境污染的一个重要来源。下面是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料,并进行相关探究的过程。

【知识储备】

(1)锌锰电池的构造和组成(见图)。

(2)结晶水合物的特殊性质:在逐步升高温度条件下,

结晶水合物能失去部分或者全部结晶水,如蓝色的胆矾

晶体(CuSO4 5H2O)受热时可失去结晶水变为白色的无

水硫酸铜粉末(CuSO4)。

(Ⅰ)制备皓矾晶体(ZnSO4xH2O)

小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂,其回收工艺流程如图:

将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体(ZnSO4xH2O),蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止 引起液滴飞溅。

(Ⅱ)兴趣拓展——回收二氧化锰

实验(Ⅰ)中部分步骤可回收较纯净的二氧化锰固体。

(1)小王同学认为试剂a为水,你认为能不能实现实验目的?答: 。

(2)在空气中充分灼烧的目的是 。

(Ⅲ)皓矾晶体中结晶水含量的测定

小组同学将部分皓矾晶体(ZnSO4xH2O)带回实验室,用下图装置测定晶体中结晶水的含量(图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管)。

测定方法:称取28.7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中,加热至完全失去结晶水:

(ZnSO4xH2O ZnSO4 + xH2O),冷却至常温后,称量玻璃管中固体其质量为16.1g。

(1)B中的试剂可从下列物质中选取,你的选择是 。

A、浓硫酸 B、硝酸银溶液 C、饱和碳酸钠溶液 D、澄清石灰水

(2) 实验过程中若不通入CO2测得的结果将 (填“偏大”、 “偏小”或“无影响”)。

(3)根据实验结果,计算皓矾晶体中结晶水的x值为 。

【答案】MnO2+C、 局部温度过高 能 除去碳 A 偏小 7

【解析】

试题分析:固体混合物A (NH4Cl、MnO2、C)(Ⅰ)制备皓矾晶体 ,将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体(ZnSO4xH2O),蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止局部温度过高,引起液滴飞溅。(Ⅱ)兴趣拓展——回收二氧化锰(1)小王同学认为试剂a为水,能实现目的,(2)在空气中充分灼烧的目的是除去混有的碳,(Ⅲ)皓矾晶体中结晶水含量的测定(1)B中的试剂起到干燥气体的作用,故应该为浓硫酸,(2)实验过程中若不通入二氧化碳测得的结果将偏小,(3)根据实验结果,可得到晶体中结晶水的x为:ZnSO4xH2O ZnSO4 + xH2O

161+18x 18x

28.7g 28.7g-16.1g

X=7

练习册系列答案
相关题目

【题目】某研究性学习小组的同学在一次探究活动中,对一份纯碱样品(含有少量氯化钠)的纯度进行测定,请你参与并回答有关问题。

⑴ 甲同学进行如下操作:

① 组装好如图仪器,并检查___________ ;

② 取6.0g试样放入锥形瓶中,加入少量蒸馏水溶解,并在其他装置中加入相应的药品;

③ 称量盛有新制澄清石灰水的装置C的质量;

④ 打开分液漏斗旋塞滴入盐酸,直到不再产生气泡为止;

⑤ 再次称量装置C 的总质量;

⑥ 计算出样品中碳酸钠的质量分数。

⑵ 上图B装置的作用是______________; D装置的作用是__________________________。

【意外发现】C瓶中石灰水没有变浑浊,同学们感到惊奇并产生了探究的欲望。

【提出猜想】原因猜想:

①是生成的气体中混有盐酸挥发出来的HCl;

②是生成的气体流速太快,与石灰水反应产生了可溶性物质[经查资料分析可溶性物质是Ca(HCO3)2,它能与酸反应生成CO2等物质]。

【实验探究】

甲同学取少量实验后C瓶溶液于试管中,向其中依次滴加足量稀HNO3和AgNO3溶液,无气泡但有沉淀产生。据此判断只有猜想 __(填“①”或“②”)成立。

【交流讨论】

对于如何改进实验,乙同学认为:应将盐酸换成稀硫酸,新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液;丙同学认为:应在装置A和B中间插入一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置以吸收HCl(CO2不溶于饱和NaHCO3溶液,也不与其反应),并将新制的澄清石灰水换成足量NaOH溶液 。

大家讨论后认为:乙同学的方案可行而丙同学的方案不可行。

【请你评价】

丙同学方案不可行的原因是 。

【教师点拨】

即便换成稀硫酸和NaOH溶液,反应前后装置中存在的CO2也会使测定出的样品纯度不准确。

【请你改进】

在上述基础上,你的措施是 。

同学们仍称取6.0g试样,用改进完善后的方案重新实验。

【数据处理】

装置C实验前后两次称量的质量差为2.2g,则样品的纯度为 _。(列出计算过程)

【实验反思】

若不用上述方法,而用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数,可选用的试剂是 。

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