【題目】小明取酸性鋅錳干電池進行探究,他發(fā)現(xiàn)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。

(查閱資料)

①鋅皮中含有少量的鐵

②黑色糊狀填充物由炭黑、MnO2ZnC12NH4Cl等組成

③有關(guān)數(shù)據(jù)見下表

溫度/p

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

NH4C1

29.3

37.2

45.8

55.3

65.6

77.3

ZnC12

343

395

452

488

541

614

(實驗探究一)小明取適量黑色糊狀填充物,按圖2所示實驗流程進行探究。

1)溶液A中溶質(zhì)主要有_____________(填化學式),操作中采用冷卻熱飽和溶液的方法實現(xiàn)兩者分離的依據(jù)是 ___________。

2)欲從固體M中得到較純的MnO2,操作可采用的簡便方法是_____。

(實驗探究二)小明取電池外殼鋅皮,用砂紙打磨干凈,剪成小塊,進行實驗。

1)取一塊鋅皮放入盛有適量稀鹽酸的燒杯中,有ZnCl2 生成。實驗中可觀察到的現(xiàn)象是____________。

2)另取一塊鋅皮放入盛有一定量CuSO4溶液的燒杯中,充分反應(yīng)后得到溶液 E 和固體F。當溶液E中只含一種溶質(zhì)時,該溶質(zhì)是_____(填化學式);當固體F中只含一種物質(zhì)時,溶液E中最少含有________種溶質(zhì)。

3)若將6.5g鋅皮與足量稀硫酸完全反應(yīng),則生成氫氣的質(zhì)量__0.2g(選填“<”、“>”“=”)。

【答案】ZnCl2NH4Cl 氯化鋅的溶解度受溫度影響變化大(或二者的溶解度隨溫度變化不同) 灼燒 鋅的表面有氣泡產(chǎn)生 ZnSO4

【解析】

[實驗探究一]

1)黑色糊狀填充物由炭黑、MnO2、ZnC12NH4Cl組成,把糊狀物加水,ZnC12NH4Cl能溶于水,炭黑、MnO2不溶于水,過濾,溶液A中的溶質(zhì)主要是能溶于水的ZnC12NH4Cl,把溶液A蒸發(fā)、冷卻,利用氯化鋅的溶解度受溫度影響變化大(或二者的溶解度隨溫度變化不同);

故填:ZnC12NH4Cl;氯化鋅的溶解度受溫度影響變化大(或二者的溶解度隨溫度變化不同)。

2)固體M中主要有炭黑、MnO2,炭黑能燃燒,MnO2不能燃燒,可采取高溫灼燒的方法除去炭黑;

故填:灼燒。

[實驗探究二]

1)取一塊鋅皮放入盛有適量稀鹽酸的燒杯中,鋅和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,可觀察到的現(xiàn)象是鋅的表面有氣泡產(chǎn)生;

故填:鋅的表面有氣泡產(chǎn)生。

2)把鋅放入一定量CuSO4溶液中,鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸鋅,充分反應(yīng)后,溶液中只含一種溶質(zhì),硫酸銅溶液中的硫酸銅全部反應(yīng),溶液中有的溶質(zhì)是反應(yīng)生成的硫酸鋅;當固體F中只含一種物質(zhì)時,即只含有銅時,鋅和硫酸銅反應(yīng)生成了硫酸鋅和銅,鐵和硫酸銅反應(yīng)生成了硫酸亞鐵和銅,因此溶液E中最少含有硫酸鋅和硫酸亞鐵2種溶質(zhì)。

故填:ZnSO4;二。

3)設(shè)6.5g鋅與足量稀硫酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量為x

x=0.2g

設(shè)6.5g鐵與足量稀硫酸反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量為y

y=0.23g

由以上計算可知,若將6.5g鋅皮與足量稀硫酸完全反應(yīng),生成氫氣的質(zhì)量大于0.2g

故填:>。

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C.X的飽和溶液從t2降溫到t1,溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)變大

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第一次

第二次

第三次

第四次

加入稀鹽酸的質(zhì)量(g)

20

20

20

20

燒杯中剩余物的質(zhì)量(g)

39.92

59.84

79.80

99.80

1)該銅、鋅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為_____________? (寫出計算過程)

2)第三次加入稀鹽酸后燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)為________________(寫化學式)。

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(1)鎂條燃燒的化學方程式是_____;

(2)同學們通過稱量發(fā)現(xiàn):在石棉網(wǎng)上收集到產(chǎn)物的質(zhì)量小于鎂條的質(zhì)量。小馬認為這個反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律。你_____(“同意”或“不同意”)他的觀點。你認為出現(xiàn)這樣實驗結(jié)果的原因可能是_____。

(3)小紅按如圖2裝置改進實驗,驗證了質(zhì)量守恒定律,還發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中有少量黃色固體。

(提出問題)黃色固體是什么?

(查閱資料)①氧化鎂為白色固體;②鎂能與氮氣劇烈反應(yīng)生成黃色的氮化鎂(Mg3N2

固體;③氮化鎂可與水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氨氣,該氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。

(做出猜想)黃色固體是Mg3N2

(實驗探究)請設(shè)計實驗,驗證猜想

實驗操作

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

將收集到的黃色固體放入試管中,加入適量的_____,在試管口放置濕潤紅色石蕊試紙。

_____;

_____

黃色固體是Mg3N2

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