Question

4．廢干電池內(nèi)的黑色固體含有MnO₂、ZnCl₂、NH₄Cl、C，某科學興趣小組同學進行了如圖（一）流程操作：

（1）操作I和過濾都要用到的玻璃儀器是玻璃棒．如何證明濾液C中含有銨根離子取少量E加入適量熟石灰，并加熱，若聞到刺激性氣味的氣體，證明C中含有銨根離子．
（2）為測定固體A中二氧化錳的質(zhì)量分數(shù)，該興趣小組又設計了如下實驗方案：在一定量的樣品中通入干燥純凈的氧氣，使炭在加熱條件下反應生成CO₂來進行分析測定（假設每步反應完全）．如果該實驗選擇圖（二）中裝置來制取氧氣，反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；堿石灰的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；正確的連接順序是afgbchide（用abc等字母表示）．
（3）若稱取5.0g固體A進行實驗，圖中氫氧化鈉試劑瓶反應前后的質(zhì)量差為1.1g，則樣品中二氧化錳的質(zhì)量分數(shù)為94%（填計算結(jié)果）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)操作Ⅰ是加水溶解和過濾操作都用到的玻璃儀器是玻璃棒，銨根離子和堿混合會生成氨氣進行分析；
（2）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的催化作用生成水和氧氣，題中需要測定二氧化碳的質(zhì)量，所以在裝置的最后應該對空氣中的二氧化碳進行屏蔽，然后結(jié)合題中的裝置選擇正確的實驗步驟進行分析；
（3）根據(jù)碳和氧氣點燃生成二氧化碳，氫氧化鈉中增加的質(zhì)量就是二氧化碳質(zhì)量，再求出二氧化錳的質(zhì)量，即可計算質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）操作Ⅰ是加水溶解和過濾操作都用到的玻璃儀器是玻璃棒，證明濾液C中含有銨根離子的方法是：取少量E加入適量熟石灰，并加熱，若聞到刺激性氣味的氣體，證明C中含有銨根離子；
（2）過氧化氫在二氧化錳的催化作用生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，題中需要測定二氧化碳的質(zhì)量，所以在裝置的最后應該對空氣中的二氧化碳進行屏蔽，所以堿石灰的作用是：吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，正確的連接順序是：afgbchide；
（3）通過分析可知，混合物生成二氧化碳的質(zhì)量為1.1g
設混合物中含有碳為x
C+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂
12        44
 x         1.1g
 $\frac{12}{x}$=$\frac{44}{1.1g}$
  x=0.3g
所以樣品中二氧化錳的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{5g-0.3g}{5g}$×100%=94%．
故答案為：（1）玻璃棒，取少量E加入適量熟石灰，并加熱，若聞到刺激性氣味的氣體，證明C中含有銨根離子；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，afgbchide；
（3）94%．

點評 此題屬于綜合性實驗題，做此題的前提是理清實驗流程，若不理解實驗流程，下面的題目很多是不會做出來的．此題較難，需要同學們基礎知識扎實．