Question

11．化學能轉化為電能，在生產、生活中有重要的應用．
Ⅰ．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型電池．

如圖是氫氧燃料電池的示意圖，電池工作時，H₂和O₂反應生成水，同時提供電能．
（1）溶液的pH變小（填“變大”“變小”“不變”）．
Ⅱ．某學校研究小組對廢干電池筒內的黑色物質（可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄C1等）進行研究，實驗過程如下：
（2）操作③的目的是除去濾渣中的碳．
（3）操作④的試管中產生的氣體能使帶火星的木條復燃，寫出④中發(fā)生反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質CuCl₂，會加速對電池的腐蝕，欲除去Cu²⁺，最好選用下列試劑中的b（填序號字母）．
a．NaOH        b．Zn       c．Fe          d．Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應有水生成，溶液的堿性減弱分析回答；
（2）根據(jù)碳具有可燃性分析回答；
（3）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳的作用下能迅速分解放出氧氣寫出反應的化學方程式；
（4）根據(jù)除去雜質的原則可知，既要除去雜質離子又要不能引入新的雜質離子，據(jù)此進行分析判斷．

解答 解：（1）在氫氧燃料電池中，電池工作時，H₂和O₂反應生成水，溶液的堿性減弱，pH變�。�
（2）由于碳具有可燃性，在灼燒時能轉化二氧化碳．所以，操作③的目的是除去濾渣中的碳．
（3）由題意可知，④中發(fā)生反應是過氧化氫在二氧化錳的作用下能迅速分解放出氧氣，化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質CuCl₂，實際上就是除去Cu²⁺即可，若選用NaOH會和三種物質都反應，若選用Fe會引入新雜質離子亞鐵離子，若選用Na₂CO₃會使原物質發(fā)生反應的同時引入雜質離子鈉離子，只有固體Zn即能除去雜質離子Cu²⁺又不引入新的雜質離子．
故答為：（1）變��；（2）除去濾渣中的碳；（3）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（4）b．

點評 】本題是實驗探究題，看清每一步的操作目的是解答該題的關鍵．