某校的幾名“環(huán)保小衛(wèi)士”在學習了有關水果湖的知識后,利用回收來的廢舊干電池進行電池內(nèi)部主要成分的探究、驗證實驗.
【查閱資料】經(jīng)過查閱相關資料得知一般鋅錳干電池內(nèi)部的物質有:二氧化錳、氯化銨、炭黑和淀粉等物質.而且還獲知淀粉不溶于冷水,能透過濾紙,它可以用一種“滲析”的方法使之與溶液分離,在熱水中淀粉顆粒會膨脹破裂,形成淀粉糊.
【設計實驗】
步驟一:拆卸廢電池,并將其內(nèi)部混合物溶于適量的水中.
步驟二:過濾除去不溶物得濾液.
步驟三:______.
步驟四:適度蒸發(fā)濃縮溶液.
步驟五:灼燒濾渣.
【驗證和結論】
(1)灼燒濾渣時,產(chǎn)生一種使澄清石灰水變渾濁的氣體,由此推測濾渣中存在炭黑.
(2)向裝有H2O2的試管中加入灼燒后的濾渣,迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復燃的氣體,據(jù)此可初步認定濾渣中含有MnO2.H2O2分子中含有______個σ鍵,______個π鍵.
(3)取少量由步驟四得到的溶液于試管中,向其中加入適量的NaOH溶液,加熱,產(chǎn)生一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體,由此說明溶液中含有______(填離子化學式).
(4)取少量溶液于試管中,加入______和______有白色沉淀出現(xiàn),說明溶液中含有______(填離子化學式).
寫出反應的離子方程式______.
【反思與評價】
(1)有的同學認為【驗證和結論】中的(1)和(2)既不能確定其中有炭黑也不能確定其中有MnO2,你的觀點是______(填“贊同”或“不贊同”).
(2)有的同學認為可以不需步驟三而直接將濾液進行蒸發(fā)濃縮也可以,你的觀點是______(填“贊同”或“不贊同”),理由是______.
(3)有的同學認為可以將步驟四進行深度蒸發(fā)可以得到由【驗證和結論】(3)和(4)中驗證的兩種離子形成的晶體.你的觀點是______(填“贊同”或“不贊同”),理由是______.
解:[設計實驗]根據(jù)題目已知條件:根據(jù)題目信息:淀粉不溶于冷水,能透過濾紙,它可以用一種“滲析”的方法使之與溶液分離,所以步驟三是采用滲析的方法實現(xiàn)膠體和溶液的分離,故答案為:將濾液用“滲析”法除去淀粉;
[驗證和結論](2)根據(jù)雙氧水的電子式:
,可以看出其中含有3個σ鍵,不含π鍵,故答案為:3;0;
(3)向待測液中加入適量的NaOH溶液,加熱,如果產(chǎn)生一種能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體氨氣,則說明溶液中含有NH
4+,故答案為:NH
4+;
(4)取少量溶液于試管中,加入稀HNO
3 和 AgNO
3、Cl
-有白色沉淀出現(xiàn),說明溶液中含有Cl
-,反應的離子方程式為:Ag
++Cl
-=AgCl↓,
故答案為:稀HNO
3;AgNO
3、Cl
-;Ag
++Cl
-=AgCl↓;
[反思與評價](1)因為雙氧水在沒有二氧化錳存在時,也會分解產(chǎn)生氧氣,含碳物質只要燃燒均會產(chǎn)生二氧化碳,所以(1)和(2)既不能確定其中有炭黑也不能確定其中有MnO
2,故答案為:贊同;
(2)根據(jù)題目條件:在熱水中淀粉顆粒會膨脹破裂,形成淀粉糊,沒有步驟三而直接將濾液進行蒸發(fā)濃縮,這樣濾渣中含大量的淀粉,故答案為:不贊同;水中的淀粉顆粒受熱會膨脹破裂,形成淀粉糊;
(3)因為加熱時,銨鹽、氨水等均分解,不會發(fā)生氯化銀和氨水發(fā)生反應的可能,故答案為:不贊同;NH
4Cl受熱分解.
分析:【設計實驗】淀粉溶液是膠體分散系,可以采用滲析的方法來實現(xiàn)溶液和膠體的分離;
【驗證和結論】(2)根據(jù)雙氧水的分子結構來確定化學鍵情況;
(3)根據(jù)銨根離子的檢驗方法來回答;
(4)氯化銀是白色難溶于硝酸的沉淀,可以加硝酸銀來檢驗溶液中的氯離子;
【反思與評價】(1)C和MnO
2均是不溶雨水的物質;
(2)根據(jù)題意:水中的淀粉顆粒受熱會膨脹破裂,形成淀粉糊來確定缺少第三步的作用;
(3)氯化銨受熱分解生成氨氣和水.
點評:本題考查學生物質的分離提純以及探究物質組成的題目,綜合性很強,難度大.