Question

3．目前，废旧电池对环境的污染已越来越引起人们的重视．为了实现可持续发展的战略目标，许多有识之士正在研究废旧电池的有效回收再利用技术．右图为普通电池（锌锰电池）示意图．小李同学想从干电池中提取氯化铵溶液和纯净的二氧化锰，并检验氯化铵中的铵根离子．设计了如下实验步骤，请你帮他完成：

实 验 步 骤	实验现象	结论或解释
（1）打开干电池，取出碳棒周围的黑色粉末．	/	/
（2）将粉末置于烧杯内，加入适量水溶解、过滤、洗涤、干燥	得到黑色粉末和无色澄清液体	黑色粉末的成份为二氧化锰和炭粉
（3）对黑色粉末进行灼烧	/	得到纯净的MnO2固体
（4）取少量第（2）步中得到的无色澄清液体于试管，检验第②步中得到的无色澄清液体中是否含铵根离子的方法是：取样于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热（把湿润的红色石蕊试纸放在试管口）	强烈刺激性气味（或湿润的红色石蕊试纸变蓝色）	结论：无色溶液中含铵根离子．化学方程式为： NH4Cl+NaOH═NaCl+H2O+NH3↑

Answer 1

分析 （2）碳棒周围的黑色粉末主要有二氧化锰、碳粉和氯化铵，因为氯化铵溶于水，所以可先溶解，再过滤，滤液为氯化铵溶液，滤渣是二氧化锰和碳粉；
（3）根据实验目的要制备纯净的二氧化锰，所以必须对二氧化锰中的碳粉进行处理；
（4）根据氯化铵溶液与碱反应可以生成氨气进行检验．

解答 解：（2）碳棒周围的黑色粉末主要有二氧化锰、碳粉和氯化铵，因为氯化铵溶于水，所以可先溶解，再过滤，滤液为氯化铵溶液，滤渣是二氧化锰和碳粉根据（3）实验目的是要达到纯净干燥的二氧化锰，所以对滤渣进行灼烧，可以将碳粉变为二氧化碳除去，表面残留的氯化铵受热分解也除去了；
（4）根据氯化铵溶液与碱反应可以生成氨气，NH₄Cl+NaOH═NaCl+H₂O+NH₃↑，氨气呈碱性且有刺激性气味，所以可以设计实验为取少量滤液于试管中，加入氢氧化钠溶液，然后检验生成的气体即可；
故答案：

实验步骤	实验现象	结论或解释
①剥开干电池，取出碳棒周围的黑色粉末．	/	/
②溶解、过滤、洗涤（填操作名称）．	得到黑色粉末和无色澄清液体	黑色粉末的成份为 二氧化锰和炭粉．
③对黑色粉末进行 灼烧（或暴露在空气中加强热）．	/	得到纯净的MnO2固体
④检验第②步中得到的无色澄清液体中是否含铵根离子的方法是：取样于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热（把湿润的红色石蕊试纸放在试管口）．	强烈刺激性气味（或湿润的红色石蕊试纸变蓝色）	化学方程式为： NH4Cl+NaOH═NaCl+H2O+NH3↑

点评 本题考查了溶解度曲线的相关知识，并以生活中的干电池为依托，对物质的分类及物质的除杂、分离等重要知识进行了考查，考查了学生运用化学知识解决具体问题的能力