Question

日常生活中使用的鋅錳干電池，電池外殼是鋅片，中心是石墨棒，在外殼和石墨之間填充二氧化錳和碳粉以及氯化鋅及氯化銨的糊狀物．某研究性學習小組對干電池的填充物質進行了如圖1實驗．
請回答以下問題：
（1）在操作①②③中均用到的玻璃儀器是

 

（填儀器名稱）．操作②的名稱是

 

．操作③所用主要儀器有酒精燈、玻璃棒、

 

、泥三角和三腳架．
（2）操作③的主要目的是

 

．向濃鹽酸中加入操作③的產(chǎn)品，加熱，發(fā)生反應的離子方程式為

 

．
（3）該小組設計實驗檢驗操作②得到的液體中是否含有NH₄⁺，請簡述實驗操作（步驟）及現(xiàn)象為

 

．
（4）氯化銨用途廣泛，該小組利用上述實驗所得的氯化銨溶液和制乙炔產(chǎn)生的殘渣[主要成分是Ca（OH）₂和CaCO₃]為原料制備超細CaCO₃，過程如圖2：

①利用沉淀溶解平衡移動原理，分析殘渣中難溶鹽溶解的原因

 

．
②溶液A可循環(huán)使用，其溶質主要成分的化學式是

 

．

Answer 1

考點：物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題

分析：（1）固體粉末應在燒杯中溶解，操作②應是對所得溶液進行過濾，③是蒸發(fā)操作，據(jù)此判斷即可；
（2）因為廢舊干電池填料的主要物質為二氧化錳、碳粉，因此溶解過濾后的濾渣含有二氧化錳和碳粉，而回收二氧化錳，因此通過灼燒可以把碳粉變成二氧化碳，濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯氣，據(jù)此書寫離子反應方程式即可；
（3）利用銨根離子與堿反應生成氨氣，氨氣使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，據(jù)此檢驗NH₄⁺；
（4）①氯化銨為強酸弱堿鹽，水解呈酸性，加入NH₄Cl溶液的目的是溶解殘渣中的難溶鹽CaCO₃；
②由CaCl₂+2NH₃+CO₂+H₂O═CaCO₃↓+2NH₄Cl可知A溶液的化學式為：NH₄Cl．

解答： 解：（1）溶解中需要玻璃棒攪拌，過濾中需要玻璃棒引流；蒸發(fā)中為了讓液體受熱均勻，需要用玻璃棒攪拌，故均需要的儀器是玻璃棒，操作②是過濾，③是蒸發(fā)，需要儀器除所給之外，還缺少坩堝，故答案為：玻璃棒；過濾；坩堝；
（2）因為廢舊干電池填料的主要物質為二氧化錳、碳粉，因此溶解過濾后的濾渣含有二氧化錳和碳粉，而回收二氧化錳，因此通過灼燒可以把碳粉變成二氧化碳，濃鹽酸與二氧化錳反應生成氯氣、氯化錳和水，離子反應方程式為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：除去碳粉，得到二氧化錳固體粉末；MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（3）證明溶液中含有NH₄⁺的方法為：取少許溶液于試管中，加入濃氫氧化鈉溶液，加熱并濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氣體，試紙變藍，證明含有NH₄⁺，
故答案為：取少許溶液于試管中，加入濃氫氧化鈉溶液，加熱并濕潤的紅色石蕊試紙檢驗氣體，試紙變藍，證明含有NH₄⁺；
（4）①氯化銨為強酸弱堿鹽，水解呈酸性，碳酸鈣雖難溶，但在水中存在電離，CaCO₃（s）═Ca²⁺+CO₃^2-，加入NH₄Cl溶液，NH₄Cl溶液顯酸性，使CO₃^2-濃度減小，平衡向右移動，CaCO₃溶解，
故答案為：CaCO₃（s）═Ca²⁺+CO₃^2-，NH₄Cl溶液顯酸性，使CO₃^2-濃度減小，平衡向右移動，CaCO₃溶解；
②加入NH₄Cl溶液的目的是溶解殘渣中的難溶鹽，根據(jù)②CaCl₂+2NH₃+CO₂+H₂O═CaCO₃↓+2NH₄Cl可知A溶液的化學式為：NH₄Cl，故答案為：NH₄Cl．

點評：本題主要考查了化學工藝，涉及知識點：基礎實驗操作與儀器、離子反應方程式書寫、常見陽離子的檢驗等，掌握沉淀溶解平衡的影響因素，掌握化學方程式的書寫是解答的關鍵，題目難度中等．