為了貫徹“循環(huán)經(jīng)濟,防止污染”的理念,某;瘜W(xué)課外活動小組利用廢干電池作為再生資源。其實驗設(shè)計如下:


一、實驗?zāi)康?BR>從廢舊電池中提取有用物質(zhì),并檢驗銨鹽的純度。
二、實驗材料
廢舊1號電池若干節(jié),鉗子等實驗用品。
三、實驗步驟
1.獲取銅帽、鋅片、石墨電極
2.從黑色混合物的濾液中提取NH4Cl
3.提取二氧化錳
(1)有關(guān)干電池的基本構(gòu)造和工作原理如右上圖。

電池總反應(yīng)為:Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+Mn2O3+H2O,干電池工作時負極上的電極反應(yīng)式為:______________;正極上產(chǎn)生兩種氣體,則正極的電極反應(yīng)式為:________________。
(2)用鉗子和剪子剪開回收的干電池的鋅筒,把銅帽、鋅皮和碳棒回收,將電池內(nèi)的黑色粉末移入小燒杯中。
(3)氯化銨和氯化鋅的提取、檢驗和分離:
①從黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶體的混合物,主要包括:溶解、_________、蒸發(fā)、_________。
②設(shè)計簡單的實驗證明所得晶體中含有和Zn2+[已知Zn(OH)2是兩性氫氧化物且能溶解于氨水生成Zn],并填寫下列實驗報告。

(a)________,(b)___________,(c)__________,(d)__________,(e)__________,(f)___________。
③最后剩余的黑色殘渣的主要成分是MnO2,還有炭黑和有機物等?捎米茻姆椒ǔルs質(zhì),該實驗中需要用到的主要硅酸鹽質(zhì)儀器除酒精燈外還有___________。
(4)晶體中氯化銨質(zhì)量分數(shù)的測定:
已知與HCHO在水溶液中有如下反應(yīng):4+6HCHO→(CH26N4+4H++6H2O。稱取ag樣品溶于水,加入足量的HCHO溶液,配成100mL溶液,再取出10mL,滴入酚酞后,再逐滴滴入cmol/L的NaOH溶液,當(dāng)?shù)蔚絍mL時,溶液呈現(xiàn)粉紅色,整個過程中不考慮雜質(zhì)參與反應(yīng),則晶體中氯化銨的質(zhì)量分數(shù)ω(NH4Cl)為___________。


(1)Zn-2e=Zn2+;2+2e=2NH3↑+H2↑。

(3)①過濾;結(jié)晶 

 ②(a)取所得晶體適量于燒杯中,加水溶解; (b)。╝)所得溶液少許于試管中,加入NaOH溶液并加熱;(c)有能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體產(chǎn)生;(d);(e)取(a)所得少量溶液于試管中,加入NaOH溶液至生成白色沉淀,然后將沉淀分成兩份:一份加NaOH溶液至過量;另一份加氨水至過量;(f)兩份白色沉淀均溶解  

 ③坩堝、玻璃棒。 

(4)53.5cV/a%。


【試題分析】
這是一道圍繞日常生活中常見的干電池設(shè)置的試題,涉及電極反應(yīng)式的書寫、有用成分的分離與提純及其含量的測定。從結(jié)構(gòu)和成分上分析,干電源外殼鋅為負極,中間石墨棒為正極,在石墨極上銨離子被還原為氫氣和氨氣,氫氣被二氧化錳氧化,氨氣被氯化鋅糊狀物吸收,內(nèi)部的成分氯化銨、氯化鋅等可通過結(jié)晶法分離和提純,二氧化錳中的雜質(zhì)可用灼燒的方法除去,最后氯化銨含量的測定只要根據(jù)n(NH4Cl)=n(H+)即可。
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