题目内容

14．根据图1、图2、图3及题中信息，回答下列问题
   
（1）图1是锌锰干电池基本构造图，该电池的负极材料是Zn；工作时NH4+离子在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含10e-的微粒，正极的电极反应式是2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑；当电路中每通过0.2mole-，负极质量减少6.5g；
（2）图2是利用废旧锌锰干电池内的黑色糊状物分离得到黑色残渣MnO2的流程图．该流程中溶解和过滤操作均要使用到的玻璃仪器有烧杯和玻璃棒；
（3）图3是探究MnO2在制O2过程中的作用的实验装置图，利用该装置完成下表中实验一和实验二，实验过程中有关实验现象和所得数据如下表（已知：两次实验气体的体积在相同条件下测定：H2O2由分液漏斗滴入到圆底烧瓶）．
序号烧瓶中的物质实验记录实验结论
实验一足量MnO2a．充分反应后未见黑色固体物质减少
b．收集到112mL气体		 ①催化剂
实验二足量MnO2和稀硫酸c．充分反应后黑色粉末部分溶解
d．收集到112mL气体		②氧化剂
③在测量气体体积时，除要注意待气体温度恢复至室温、平视度数外，还需要注意上下移动B管，使A、B两管中液面相平；
④实验一、二中参加反应的H2O2的物质的量之比为2：1．

分析 （1）锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极消耗1mol时转移2mol电子，NH4+离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含10e-的微粒为氨气，另一种为氢气；
（2）溶解、过滤均使用的玻璃仪器为烧杯和玻璃棒；
（3）①充分反应后未见黑色固体物质减少，二氧化锰起到催化剂的作用；
②充分反应后黑色粉末部分溶解，生成锰离子，Mn元素化合价降低；
③测量气体体积时，除要注意待气体温度恢复至室温、平视读数外，要注意A、B中液面相平；
④实验一涉及反应为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2，实验二离子反应为H2O2+2H++MnO2═Mn2++2H2O+O2↑，结合方程式计算．

解答 解：（1）锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，当电路中每通过0.2mole-，则消耗0.1molZn，质量为0.1mol×65g/mol=6.5g，
由NH4+离子在正极放电产生2种气体，其中一种气体分子是含10e-的微粒为氨气，另一种为氢气，正极反应为2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑，
故答案为：Zn；2NH4++2e-═2NH3↑+H2↑；6.5g；
（2）溶解需要玻璃棒、烧杯等奇艺，过滤需要玻璃棒、烧杯以及漏斗等仪器，则均使用的玻璃仪器为烧杯和玻璃棒，故答案为：烧杯和玻璃棒；
（3）①充分反应后未见黑色固体物质减少，二氧化锰起到催化剂的作用，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，故答案为：催化剂；
②充分反应后黑色粉末部分溶解，生成锰离子，Mn元素化合价降低，反应中二氧化锰起到氧化剂的作用，故答案为：氧化剂；
③测量气体体积时，除要注意待气体温度恢复至室温、平视读数外，要注意上下移动B管，使A、B两管中液面相平，
故答案为：上下移动B管，使A、B两管中液面相平；
④实验一涉及反应为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2，
实验二中反应生成锰离子、水、氧气，离子反应为H2O2+2H++MnO2═Mn2++2H2O+O2↑，
由氧气的体积1：1可知，参加反应的H2O2的物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1．

点评 本题考查较为综合，涉及原电池、离子反应、氧化还原反应及实验设计，为高频考点，侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查，明确习题中的信息及物质的性质即可解答，题目难度中等．

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