Question

某同學在探究廢干電池內(nèi)的黑色固體回收利用時，進行如圖所示實驗：

查閱教材可知，普通鋅錳電池的黑色物質(zhì)主要成分為MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質(zhì)．請回答以下問題：
（1）操作①的名稱是

 

；操作②的名稱是

 

；
（2）操作③灼燒濾渣時所用主要儀器有酒精燈、玻璃棒、

 

、

 

 和三腳架；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

 

．
（3）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燃的氣體，據(jù)此可初步認定黑色固體為

 

．
（4）該同學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：

實驗目的	操作	實驗現(xiàn)象	結論
1．檢驗Cl-	取少量濾液于試管中，		含有Cl-
2．檢驗NH4+	取少量濾液于試管中，		含有NH4+
3．檢驗Zn2+	取少量濾液于試管中，加入稀氨水	先產(chǎn)生白色沉淀，繼續(xù)加氨水，沉淀溶解	含有Zn2+

（5）根據(jù)以上的實驗報告，關于濾液的成分，他的結論是：濾液中含有氯化銨和氯化鋅．若想從濾液中得到溶質(zhì)固體，還應進行的操作是加熱蒸發(fā)（加熱濃縮），

 

，過濾． 若要將所得的溶質(zhì)固體中的物質(zhì)加以分離，可用

 

法．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)圖中實驗操作分析；
（2）根據(jù)圖中灼燒濾渣時所用儀器分析；根據(jù)固體的顏色和化學性質(zhì)分析該物質(zhì)；
（3）能使雙氧水迅速產(chǎn)生氧氣的黑色物質(zhì)是二氧化錳；
（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）若想從濾液中得到溶質(zhì)固體，還應進行的操作是加熱蒸發(fā)（加熱濃縮），冷卻結晶，過濾，根據(jù)氯化銨受熱易分解分析．

解答：解：（1）根據(jù)圖中實驗操作可知操作①的名稱是溶解，操作②的名稱是過濾，
故答案為：溶解，過濾；
（2）使澄清石灰水變渾濁的氣體有二氧化碳和二氧化硫，二氧化碳可由黑色的碳單質(zhì)灼燒制得，二氧化硫可由淡黃色的硫單質(zhì)灼燒制得，所以該黑色物質(zhì)是碳單質(zhì)．
故答案為：碳．
（3）能使帶火星的木條復燃的氣體是氧氣，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：MnO₂．
（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：

實驗目的	操作	實驗現(xiàn)象	結論
1、檢驗Cl-	取少許濾液于試管中，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+	取少許濾液于試管中，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）若想從濾液中得到溶質(zhì)固體，還應進行的操作是加熱蒸發(fā)（加熱濃縮），冷卻結晶，過濾，因為氯化銨受熱易分解，氯化鋅不分解，所以可以用加熱法分離，
故答案為：冷卻結晶；加熱．

點評：本題考查了基本實驗操作及離子的檢驗，難度不大，熟悉中學階段常見陰陽離子的檢驗方法，如氯離子、硫酸根離子、鈉離子、鉀離子、銨根離子等．