Question

22、日常用的干電池構造、組成如圖．某校化學活動小組正進行的研究性課題是
《回收電池，變廢為寶，保護環境--用鋅皮制ZnSO₄晶體》，請你和他們一道完成下列報告：
研究目的

（1）回收舊電池，了解廢舊電池回收利用的方法
（2）學習用廢金屬鋅制取硫酸鋅晶體的方法，練習蒸發結晶和過濾的操作方法

．
（一）用鋅皮制ZnSO₄晶體
實驗用品：

廢舊電池的鋅皮、稀硫酸、小燒杯、蒸發皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺（帶鐵夾、鐵圈）、漏斗、濾紙等

1

．
實驗原理（寫出化學方程式）：

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑

．
實驗步驟（簡述）：
（1）

撥開廢舊電池，將有關表皮、金屬鋅皮，石墨碳棒、金屬銅帽、黑色糊狀物等分類放置

．
（2）

將鋅皮投入盛有稀硫酸的小燒杯，攪拌，使之完全溶解

．
（3）

將上述溶液轉入蒸發皿中加熱蒸發至有大量晶體析出后，停止加熱，趁熱過濾，濾出的晶體用少量蒸餾水小心沖洗干凈，即得硫酸鋅晶體

．
（二）在僅除去了可溶物而回收的干電池的固體物質中除了MnO₂外，還含有什么物質，若用這樣的MnO₂作KClO₃熱分解制氧氣的催化劑會發生什么后果？

Answer 1

分析：根據已有的知識結合題干提供的信息進行分析，要保護環境，需將廢舊電池中含有的物質分類存放，要制取硫酸鋅晶體，需要將鋅與硫酸反應生成的硫酸鋅溶液進行蒸發，當析出的晶體較多時過濾即得到硫酸鋅晶體，碳燃燒生成二氧化碳，在有限的空間內氣體聚集會產生爆炸現象．

解答：解：研究目的：根據課題的名稱可知此實驗的研究目的在于回收廢舊電池、制備硫酸鋅晶體，所以本題答案為：（1）回收舊電池，了解廢舊電池回收利用的方法，（2）學習用廢金屬鋅制取硫酸鋅晶體的方法，練習蒸發結晶和過濾的操作方法；
（一）實驗用品：要用廢舊電池的鋅皮制取硫酸鋅，需將鋅和硫酸在燒杯中進行反應，反應后進行蒸發操作需要有蒸發皿和酒精燈以及鐵架臺，要將蒸發得到的硫酸鋅晶體從溶液中分離出來，需要進行過濾操作，使用的儀器有漏斗、玻璃棒等，所以本題答案為：廢舊電池的鋅皮、稀硫酸、小燒杯、蒸發皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺（帶鐵夾、鐵圈）、漏斗、濾紙等；
制去硫酸鋅的實驗原理：鋅能與硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，所以本題答案為：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
制取硫酸鋅的試驗步驟：先將電池剝開，各種物質分類放置，然后使鋅與硫酸反應，最后進行蒸發和過濾操作，所以本題答案為：（1）撥開廢舊電池，將有關表皮、金屬鋅皮，石墨碳棒、金屬銅帽、黑色糊狀物等分類放置，（2）將鋅皮投入盛有稀硫酸的小燒杯，攪拌，使之完全溶解，（3）將上述溶液轉入蒸發皿中加熱蒸發至有大量晶體析出后，停止加熱，趁熱過濾，濾出的晶體用少量蒸餾水小心沖洗干凈，即得硫酸鋅晶體；
（二）二氧化錳中混有碳，在加熱時二氧化錳能加快硫氯酸鉀分解生成氧氣的速度，碳單質留在混合物中，會與分解生成的氧氣急劇反應生成二氧化碳，可能會引發爆炸，所以本題答案為：因為還有一些碳單質留在混合物中，加熱條件下氯酸鉀分解生成的氧氣，碳單質易劇烈燃燒，產生的熱量和氣體不能及時排出，就會引起爆炸．

點評：本題考查了廢舊電池的回收利用以及物質間的轉化，完成此題，可以依據物質的性質進行，要求同學們在平時的學習中加強基礎知識的儲備，以便靈活應用．