Question

某同學(xué)在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時，進行了如圖所示實驗：

請回答以下問題：
（1）操作③灼燒濾渣時所用主要儀器有酒精燈、玻璃棒、泥三角、

 

；
（2）操作④的試管加入③中所得黑色濾渣，試管中迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體，據(jù)此可初步認定黑色固體為

 

．
（3）操作③灼燒濾渣中的黑色固體時，產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體，由此推測濾渣中還存在的物質(zhì)為

 

．
（4）該同學(xué)要對濾液的成分進行檢驗，以確認是否含有NH₄Cl和ZnCl₂，下面是他做完實驗后所寫的實驗報告，請你寫出其空白處的內(nèi)容：

實驗?zāi)康?/TD>	操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
1．檢驗Cl-	取少許濾液于試管中，		含有Cl-
2．檢驗NH4+	取少許濾液于試管中，		含有NH4+
3．檢驗Zn2+	取少許濾液于試管中，加入 稀氨水	先產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加入氨水，沉淀又溶解	含有Zn2+

（5）根據(jù)以上的實驗報告，關(guān)于濾液的成分，你的結(jié)論是：

 

．
通過一定的操作從濾液中得到固體溶質(zhì)，若要將所得固體溶質(zhì)中的物質(zhì)加以分離，可用

 

法．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,物質(zhì)的檢驗和鑒別的實驗方案設(shè)計,探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗設(shè)計題

分析：廢舊干電池加水溶解，過濾后得到的殘渣主要是二氧化錳、碳等，經(jīng)灼燒后剩余固體為二氧化錳，加入雙氧水中，可生成氧氣，
（1）由圖可知操作③是在坩堝內(nèi)灼燒濾渣，通常把泥三角放在三角架上，再把坩堝放在泥三角上；
（2）能使雙氧水迅速產(chǎn)生氧氣的黑色物質(zhì)是二氧化錳；
（3）使澄清石灰水變渾濁的氣體有二氧化碳，二氧化碳可由黑色的碳單質(zhì)灼燒制得；
（4）氯離子的檢驗是用硝酸酸化的硝酸銀溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，就證明含有氯離子；
銨根離子的檢驗是用濃氫氧化鈉溶液并加熱，然后用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色；
（5）由實驗可知濾液中含有氯化銨和氯化鋅，分離所得的溶質(zhì)固體，可以利用氯化銨的不穩(wěn)定進行分離，采取加熱法分離，再冷卻收集氯化銨．

解答： 解：廢舊干電池加水溶解，過濾后得到的殘渣主要是二氧化錳、碳等，經(jīng)灼燒后剩余固體為二氧化錳，加入雙氧水中，可生成氧氣，
（1）對物質(zhì)進行灼燒過程需要的儀器：酒精燈、玻璃棒、泥三角和三腳架、坩堝，故答案為：坩堝；
（2）能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體是氧氣，能使雙氧水迅速產(chǎn)生氧氣的黑色固體物質(zhì)是二氧化錳，故答案為：二氧化錳（MnO₂）；
（3）灼燒濾渣中的黑色固體時，產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體，說明黑色固體生成二氧化碳氣體，應(yīng)為C（碳），故答案為：C（碳）；
（4）氯離子的檢驗：取少許濾液于試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，銀離子和氯離子反應(yīng)生成不溶于水的白色沉淀氯化銀；如果有白色沉淀生成，就說明有氯離子．
銨根離子的檢驗：銨根離子能和強堿在加熱條件下反應(yīng)生成氨氣，氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色；如果濕潤的紅色石蕊試紙變藍色，就說明有銨根離子存在．
故答案為：

1．檢驗Cl-	加入硝酸酸化的硝酸銀溶液	有白色沉淀產(chǎn)生	含有Cl-
2．檢驗NH4+	加入濃氫氧化鈉溶液并加熱，將潤濕的紅色石蕊試紙置于試管口附近	石蕊試紙變藍色	含有NH4+

（5）由實驗可知濾液中含有氯化銨和氯化鋅，分離所得的溶質(zhì)固體，可以利用氯化銨的不穩(wěn)定進行分離，采取加熱法分離，再冷卻收集氯化銨．
故答案為：濾液中含有氯化銨和氯化鋅；加熱．

點評：本題以對干電池物質(zhì)成分的探究為載體，考查基本實驗操作、離子的檢驗等，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實驗?zāi)芰Φ目疾�，難度不大，熟悉中學(xué)階段常見陰陽離子的檢驗方法，掌握實驗基本操作．