Question

某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)普通鋅錳廢干電池內(nèi)的黑色固體進(jìn)行探究，設(shè)計(jì)如下方案：

已知：Ⅰ、普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質(zhì)．
Ⅱ、氫氧化鋅為白色粉末，不溶于水，溶于酸、強(qiáng)堿溶液和氨水．
請(qǐng)回答以下問題：
（1）②操作的名稱是

 

．
（2）某同學(xué)猜想溶液A的成分含有NH₄Cl和ZnCl₂，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證其猜想正確，要求在答題卡上按下表格式寫出實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．限選試劑：蒸餾水、2moL?L^-1 HCl、2moL?L^-1 HNO₃、2moL?L^-1NH₃?H₂O、6moL?L^-1NaOH、0.1mol?L^-1 KSCN、0.1mol?L^-1BaCl₂、0.1mol?L^-1AgNO₃、紫色石蕊試液、紅色石蕊試紙

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1：各取少量溶液A分裝a、b、c三支試管，往a試管，	有白色沉淀產(chǎn)生	說明溶液A含有Cl-
步驟2：往b試管，
步驟3：往c試管，	先產(chǎn)生   ， 后	說明溶液A含有Zn2+

（3）取少量固體C放入試管，滴加入雙氧水，觀察到有氣體產(chǎn)生，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（4）為測(cè)定廢干電池中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行下面實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱取a g廢干電池固體，溶于稀硫酸，加入碘化鉀溶液，充分反應(yīng)后，用bmol/L硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用淀粉作指示劑，滴定至終點(diǎn)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，平均消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為vmL，則廢電池中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算表達(dá)式為：

 

．（滴定有關(guān)反應(yīng)：MnO₂+2I^-+4H⁺=Mn²⁺+I₂+2H₂O；I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)題意可知是不溶性固體和液體的分離，是過濾操作；
（2）根據(jù)滴加 適量0.1mol?L^-1 AgNO₃、2mol?L^-1 HNO₃，有白色沉淀產(chǎn)生，說明溶液A含有Cl^-；銨鹽遇到堿溶液會(huì)放出氨氣進(jìn)行解答；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；
（3）雙氧水在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（4）根據(jù)關(guān)系式：MnO₂～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，先計(jì)算出MnO₂的物質(zhì)的量和質(zhì)量，再用MnO₂的質(zhì)量除以樣品質(zhì)量即可．

解答： 解：（1）因黑色物質(zhì)中可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄C1等成分，C、MnO₂不溶于水，分離不溶性固體和液體，則是過濾操作，故答案為：過濾；
（2）各取少量溶液A分裝a、b、c三支試管，往a試管滴加 適量0.1mol?L^-1 AgNO₃、2mol?L^-1 HNO₃，有白色沉淀產(chǎn)生，說明溶液A含有Cl^-；銨鹽遇到堿溶液會(huì)放出氨氣，所以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，用濕潤紅色石蕊試紙放在試管口，試紙變藍(lán)，說明有氨氣放出，也就證明含有NH₄⁺；從材料中不難看出：向氯化鋅溶液逐滴滴入稀氨水，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，因此檢驗(yàn)Zn²⁺的存在，可以選用稀氨水；
故答案為：

實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
各取少量溶液A分裝a、b、c三支試管，往a試管，滴加適量0.1mol/L-1AgNO3和2moL/L-1 HNO3
往b試管，加入適量6moL/L-1NaOH，加熱，將濕潤的紅色石蕊試紙置于試管口附近	濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色	說明溶液A含有NH4+
往c試管，逐滴加入2moL/L-1NH3?H2O 或 6moL/L-1NaOH 至過量	白色沉淀  白色沉淀溶解

（3）雙氧水在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（4）Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量為bmol/L×V×10^-3L，由關(guān)系式：MnO₂～I(xiàn)₂～2S₂O₃^2-，可知：MnO₂的物質(zhì)的量為

1

2

×bmol/L×V×10^-3L，
MnO₂的質(zhì)量為：

1

2

×bmol/L×V×10^-3Lcm×87g/mol，所以ω（MnO₂）=

1 2 ×bv×87

a

×100%=

87bv

2×1000a

×100%，
故答案為：

87bv

2×1000a

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了過濾操作及幾種常見氣體的檢驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生分析資料、應(yīng)用知識(shí)的能力，掌握物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)基本操作反應(yīng)現(xiàn)象分析判斷，題目難度中等．