题目内容

14．某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行如图所示实验：

查阅教材可知，普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质．请回答以下问题：
（1）操作①的名称是溶解；操作②的名称是过滤；
（2）操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、坩埚、泥三角 和三脚架；操作③灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为C（碳）．
（3）操作④的试管加入③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为MnO2．
（4）该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：
实验目的操作实验现象结论
1．检验Cl-取少许滤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀含有Cl-
2．检验NH4+取少许滤液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近石蕊试纸变蓝色含有NH4+　k
3．检验Zn2+取少许滤液于试管中，加入稀氨水先产生白色沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解含有Zn2+

分析 （1）固体物质加入水中是物质的溶解过程，分离固体和液体用过滤的方法；
（2）根据对物质进行灼烧过程需要的仪器：酒精灯、玻璃棒、泥三角和三脚架、坩埚来回答，碳单质灼烧会产生二氧化碳；
（3）能使双氧水迅速产生氧气的黑色物质是二氧化锰．
（4）氯离子的检验是用硝酸酸化的硝酸银溶液，若产生白色沉淀，就证明含有氯离子；
铵根离子的检验是用浓氢氧化钠溶液并加热，然后用湿润的红色石蕊试纸检验，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色．

解答 解：（1）固体物质加入水中是物质的溶解过程，分离固体和液体用过滤的方法；故答案为：溶解；过滤；
（2）对物质进行灼烧过程需要的仪器：酒精灯、玻璃棒、泥三角和三脚架、坩埚使澄清石灰水变浑浊的气体有二氧化碳和二氧化硫，二氧化碳可由黑色的碳单质灼烧制得，二氧化硫可由淡黄色的硫单质灼烧制得，所以该黑色物质是碳单质．
故答案为：坩埚；泥三角；C（碳）；
（3）能使带火星的木条复燃的气体是氧气，能使双氧水迅速产生氧气的黑色固体物质是二氧化锰，故答案为：MnO2；
（4）氯离子的检验：取少许滤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，银离子和氯离子反应生成不溶于水的白色沉淀氯化银；如果有白色沉淀生成，就说明有氯离子．
铵根离子的检验：铵根离子能和强碱在加热条件下反应生成氨气，氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色；如果湿润的红色石蕊试纸变蓝色，就说明有铵根离子存在．
故答案为：

实验目的操作实验现象结论
1、检验Cl-取少许滤液于试管中，加入硝酸酸化的硝酸银溶液                                  有白色沉淀生成 含有Cl-
2、检验NH4+取少许滤液于试管中，加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近 石蕊试纸变蓝色     含有NH4+

点评 本题考查物质的分离、提纯的综合操作，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目侧重考查基本实验操作及离子的检验，难度不大，熟悉中学阶段常见阴阳离子的检验方法，如氯离子、硫酸根离子、钠离子、钾离子、铵根离子等．

练习册系列答案
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4．实验室中以下物质的贮存方法不正确的是（　　）
A．少量金属钠保存在煤油中
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D．浓硝酸用带橡胶塞的细口、棕色试剂瓶盛放，并贮存在阴凉处
5．写出下列反应的化学方程式，若是离子反应只写离子方程式
（1）将Ba（OH）2滴加到NaHSO4溶液中至中性2H++SO42-+Ba2++2OH-═2H2O+BaSO4↓
（2）洗涤银镜的反应3Ag+4H++NO3-═3Ag++NO↑+2H2O
（3）工业制备粗硅SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑
（4）电解饱和食盐水2C1-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-
（5）向漂白粉溶液中通入少量CO2气体Ca2++2ClO-+H2O+CO2═CaCO3↓+2HClO
（6）在强碱溶液中NaClO与Fe（OH）3反应生成Na2FeO42Fe（OH）3+3ClO-+4OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O．
2．实验室有三瓶失去标签的无色溶液：氯化钾、氢氧化钙和稀硫酸，可用一种常见酸碱指示剂X 或Na2CO3一次鉴别它们．根据有关操作及所加试剂填空．
（1）现象：溶液显紫色；另取该溶液滴入Na2CO3溶液中，无明显现象．试推断试剂X为紫色石蕊试液．
（2）现象：溶液显蓝色；另取该溶液滴入Na2CO3溶液中的现象为有白色沉淀产生，有关反应的离子方程式为CO32-+Ca2+═CaCO3↓．
（3）现象：有气泡产生，有关反应的离子方程式为CO32-+2H+═H2O+CO2 ↑；另取该溶液滴入试剂X，则溶液显红色．
9．下列离子方程中，书写正确的是（　　）
A．Fe+2 H+=Fe3++H2↑B．Fe3++Cu=Cu2++Fe2+
C．Cu+2H+=Cu2++H2↑D．2Fe3++Fe=3Fe2+
19．A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子可能是Ba2+、Ag+、K+、Fe2+，阴离子可能是NO3-、CO32-、Br-、SO42-，彼此不重复．进行如下实验：
（1）将四种盐分别配成少量溶液，其中呈现淡绿色的只有B盐溶液；
（2）向上述溶液中分别加入盐酸，C盐溶液中有沉淀生成，A盐溶液中有无色无味的气体逸出．
试确定：A是Na2CO3 ，B是FeSO4，C是AgNO3  ，D是BaCl2．
6．下列叙述正确的是（　　）
A．${\;}_{\;}^{13}$O和14O互称同素异形体B．丙烷和异丁烷互称同系物
C．金刚石和石墨互称同位素D． 和互称同分异构体
3．（1）由2个C原子、1个O原子、1个N原子和若干个H原子组成的化合物，H的原子数目最多为7个．
（2）若某共价化合物分子中只含C、N、H三种元素，且以n（C） 和n（N） 分别表示C和N的原子数目，则H 原子数目最多等于2n（C）+n（N）+2．
（3）若某共价化合物分子中只含有C、N、O、H四种元素，且以n（C）、n（N）、n（O）分别表示C、N、O的原子数目，则H 的原子数目最多等于2n（C）+n（N）+2．
4．回收利用印刷电路板上的铜制备铜的化合物，实现资源的再利用．
（1）回收利用印刷电路板上的铜制备CuCl2．
实验室模拟回收过程如下：

已知部分物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
物质开始沉淀沉淀完全
Fe（OH）27.69.6
Fe（OH）32.73.7
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请回答下列问题：
①步骤Ⅲ的操作名称是过滤．
②下列试剂中，可以作为试剂a的是C．
A．HNO3溶液     B．Fe2（SO4）3溶液    C．FeCl3溶液
③若不加试剂b，直接加入试剂c调节溶液pH，是否可行？否（填“是”或“否”），理由是不能除去Fe2+，影响所得CuCl2纯度．
（2）用H2O2和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜．
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则Cu（s）+H2O2（l）+H2SO4（aq）=CuSO4（aq）+2H2O（l）△H=-320kJ/mol．
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（4）若用硝酸和硫酸共同浸泡印刷电路板制备硫酸铜，假设印刷电路板中其他成分不与酸反应，欲制取3mol纯净的硫酸铜，需要0.5mol/L的硝酸溶液的体积是4L．

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