Question

化學能轉化為電能，在生產、生活中有重要的應用．
I．氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型電池．
右圖是氫氧燃料電池的示意圖，工作時H₂和O₂反應生
成水，同時提供電能，溶液的pH

 

（填“變大”、“變
小”或“不變”）．
Ⅱ．某學校研究小組對廢干電池筒內的黑色物質（可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄Cl等）進行研究，實驗過程如下：

（1）操作②的名稱是

 

，其中玻璃棒的作用是

 

．
（2）操作③中灼燒濾渣的化學反應方程式：

 

．
（3）操作④的試管中產生無色氣體，該反應的化學方程式是

 

．
檢驗試管中所產生的氣體的方法是

 

．
（4）ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質CuCl₂，會加速對電池的腐蝕，不利于混合溶液的回收使用．欲除去其中的Cu²⁺，最好選用下列試劑中的

 

（填字母序號）．
a．NaOH         b．Zn         c．Fe          d．Na₂CO₃．

Answer 1

分析：I．根據(jù)電池在工作時H₂和O₂反應生成水，有圖可知對于KOH溶液的濃度變化來分析PH的變化；
Ⅱ．（1）根據(jù)題意可知是不溶性固體和液體的分離，并結合圖②來解答；
（2）根據(jù)物質的溶解性來判斷濾渣的成分，則可分析灼燒濾渣發(fā)生的化學反應；
（3）根據(jù)試管中的物質來推測發(fā)生的化學反應并利用物質的特性來檢驗常見的物質；
（4）根據(jù)除去雜質的原則可知既要除去雜質離子又要不能引入新的雜質離子來解答．

解答：解：I．因電池在工作時H₂和O₂反應生成水，則使KOH溶液中溶劑變多，溶質不變，導致KOH溶液的濃度變小，即OH^-的濃度也變小，所以溶液的PH變小，故答案為：變��；
Ⅱ．（1）因黑色物質中可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄Cl等成分，C、MnO₂不溶于水，圖②中有漏斗等儀器，則是過濾操作，在該操作中玻璃棒可引導液體流下，故答案為：過濾；引流；
（2）因C、MnO₂不溶于水，則濾渣的成分為C、MnO₂，灼燒時只有C能與氧氣發(fā)生反應生成二氧化碳氣體，故答案
為C+O₂

點燃  .

CO₂；
（3）由實驗圖可知，因C被灼燒轉變?yōu)闅怏w，則固體中只有二氧化錳，即圖④中試管里的物質為二氧化錳和過氧化氫溶液，又過氧化氫可在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成氧氣，可利用氧氣能使帶火星的木條復燃來檢驗，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；將帶火星的木條放在試管中，木條復燃；
（4）ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質CuCl₂，除去其中的Cu²⁺，若用NaOH會和三種物質都反應，若用Fe會引入雜質亞鐵離子，若用Na₂CO₃會使原物質發(fā)生反應的同時引入雜質離子鈉離子，則只有固體Zn即除去雜質離子又不引入新的雜質離子，故答案為：b．

點評：本題利用化學反應與能量的關系來綜合考查學生實驗分析和解決問題的能力，具有較好的知識遷移應用并注重了化學的實用性．