Question

（11分）化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，在生產(chǎn)，生活中有著重要的作用。

Ⅰ：氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型電池。

下圖是氫氧燃料電池的示意圖，工作時(shí)H₂和O₂反應(yīng)生成水，同時(shí)提供電能，溶液的pH      （填“變大”、“變小”、“不變”）。

Ⅱ：某學(xué)校研究小組對(duì)廢干電池內(nèi)的黑色物質(zhì)進(jìn)行研究。

【查資料得知】

①?gòu)U干電池內(nèi)可能含有C、 MnO₂  、NH₄Cl 、ZnCl₂等；

②NH₄Cl具有銨態(tài)氮肥的性質(zhì)；

③向ZnCl₂溶液中逐滴滴入稀氨水，先生成Zn(OH)₂白色沉淀，然后沉淀溶解，生成可溶性的[Zn(NH₃)₄]Cl₂。

據(jù)此，該興趣小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究：

（1）檢驗(yàn)MnO₂的存在。興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)：

操作②的名稱是             ，其中玻璃棒的作用是           。

操作③灼燒黑色濾渣時(shí)，所用主要儀器有           、玻璃棒、坩鍋、三角架，在灼燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該氣體是          （寫化學(xué)式）。

操作④的試管中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，該氣體是        （寫化學(xué)式）。

由此得到結(jié)論：濾渣中除了含           外，還含有MnO₂。

（2）猜想1：濾液中溶質(zhì)的主要成分為NH₄Cl。

操作：取少量濾液加入盛有NaOH固體的試管，并稍微加熱。有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，用濕潤(rùn)紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：                         。

（3）猜想2：濾液中溶質(zhì)的主要成分為ZnCl₂

操作：向盛有少量濾液的試管中逐滴加入             ，觀察到                 

                                        。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：濾液中溶質(zhì)的主要成分為ZnCl₂

（4）ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質(zhì)CuCl₂，會(huì)加速對(duì)電池的腐蝕，不利于混合溶液的回收使用。欲除去其中的Cu²⁺,最好選用下列試劑中的              （填寫字母序號(hào)）。

A．NaOH             B．Zn            C．Na₂CO₃           D．Fe

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ：變小         Ⅱ：（1）過(guò)濾     引流    酒精燈   CO₂       O₂     C。

（2）濾液中溶質(zhì)主要成分為NH₄Cl（3）稀氨水；先生成白色沉淀，然后沉淀溶解。（4）B

【解析】I．根據(jù)電池在工作時(shí)H₂和O₂反應(yīng)生成水，有圖可知對(duì)于KOH溶液的濃度變化來(lái)分析PH的變化；

Ⅱ．（1）根據(jù)題意可知是不溶性固體和液體的分離，并結(jié)合圖②來(lái)解答；

（2）根據(jù)物質(zhì)的溶解性來(lái)判斷濾渣的成分，則可分析灼燒濾渣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；

（3）根據(jù)試管中的物質(zhì)來(lái)推測(cè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)并利用物質(zhì)的特性來(lái)檢驗(yàn)常見(jiàn)的物質(zhì)；

（4）根據(jù)除去雜質(zhì)的原則可知既要除去雜質(zhì)離子又要不能引入新的雜質(zhì)離子來(lái)解答．