Question

20．某興趣小組對(duì)普通干電池的化學(xué)成分及相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)探究．

（1）如圖甲是各種垃圾的回收?qǐng)D標(biāo)．廢舊電池應(yīng)放入B（填序號(hào)）．
（2）普通干電池的構(gòu)造示意圖如圖乙．
①電池中的石墨表現(xiàn)出優(yōu)良的導(dǎo)電性；石墨與金剛石物理性質(zhì)明顯差異的原因是碳原子排列方式不同．
②普通干電池使用時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；
（3）小組同學(xué)對(duì)廢舊普通干電池進(jìn)行拆解分離得到黑色固體混合物和鋅、銅、碳棒等．他們對(duì)黑色固體混合物進(jìn)行探究．
【查找資料】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
【實(shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)反思1】操作①中玻璃棒的作用是加速溶解，操作②的名稱是過(guò)濾．
【實(shí)驗(yàn)反思2】將操作②所得黑色濾渣進(jìn)行灼燒時(shí)（如圖③所示），會(huì)產(chǎn)生一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體；再將灼燒所得殘?jiān)�進(jìn)行操作④時(shí)，試管中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，寫出操作④中反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．由此得出結(jié)論：濾渣中除含有MnO₂ 外，還含有黑色粉末碳．
【實(shí)驗(yàn)反思3】濾液中溶質(zhì)的主要成分是NH₄Cl，還是ZnCl₂？
操作1：取少量②的濾液加入盛有NaOH固體的試管，并加熱．未能聞到明顯的刺激性氣味，但把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙懸放在試管口一段時(shí)間，試紙變藍(lán)色．
操作2：向另一支盛有少量②的濾液的試管中逐滴加入稀氨水，觀察到先有白色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解．
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該濾液中僅含有少量的NH₄Cl，主要成分是ZnCl₂．
（4）如圖丁是氫氧燃料電池的示意圖．電池工作時(shí)，H₂和O₂反應(yīng)生成水，同時(shí)提供電能，溶液的pH變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”、“不變”）．

Answer 1

分析 （1）廢舊電池中含有銅等重金屬，隨意丟棄會(huì)污染環(huán)境；
（2）石墨具有良好的導(dǎo)電性，金剛石不能導(dǎo)電，是因?yàn)閮煞N物質(zhì)中碳原子的排列方式不同；
能量之間可以相互轉(zhuǎn)化；
（3）玻璃棒的用途有攪拌、引流、轉(zhuǎn)移物質(zhì)等；
過(guò)濾可以把不溶于水的物質(zhì)除去；
碳燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
二氧化錳可以用作過(guò)氧化氫分解的催化劑，在二氧化錳的催化作用下，過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣；
銨鹽能和顯堿性的物質(zhì)反應(yīng)生成氨氣，氨氣能和水反應(yīng)生成氨水，氨水顯堿性，能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色；
（4）氫氧化鉀溶液顯堿性，濃度越大，pH越高，濃度越小，pH越低．

解答 解：（1）廢舊電池是有害垃圾，應(yīng)放入B垃圾箱．
故填：B．
（2）①電池中的石墨表現(xiàn)出優(yōu)良的導(dǎo)電性；
石墨與金剛石物理性質(zhì)明顯差異的原因是碳原子排列方式不同；
②普通干電池使用時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能．
故填：導(dǎo)電；碳原子排列方式；電．
（3）【實(shí)驗(yàn)反思1】
操作①中玻璃棒的作用是加速溶解，操作②的名稱是過(guò)濾；
【實(shí)驗(yàn)反思2】
將操作②所得黑色濾渣進(jìn)行灼燒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體，該氣體是二氧化碳，說(shuō)明黑色濾渣中含有碳；
再將灼燒所得殘?jiān)�進(jìn)行操作④時(shí)，試管中產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，說(shuō)明該氣體是氧氣；
操作④中，過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
由此得出結(jié)論：濾渣中除含有MnO₂外，還含有黑色粉末碳；
【實(shí)驗(yàn)反思】
操作1：取少量②的濾液加入盛有NaOH固體的試管，并加熱．未能聞到明顯的刺激性氣味，但把濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙懸放在試管口一段時(shí)間，試紙變藍(lán)色，說(shuō)明濾液中
僅含有少量的NH₄Cl；
操作2：向另一支盛有少量②的濾液的試管中逐滴加入稀氨水，觀察到先有白色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解；
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：該濾液中僅含有少量的NH₄Cl，主要成分是ZnCl₂．
故填：加速溶解；過(guò)濾；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；碳；稀氨水；先有白色沉淀生成，然后沉淀逐漸溶解．
（4）電池工作時(shí)，H₂和O₂反應(yīng)生成水，氫氧化鉀濃度變小，溶液的pH也變�。�
故填：變�。�

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．