Question

某同學在探究廢干電池內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主要成分為MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質．請回答以下問題：
（1）操作①的名稱是

溶解

；操作②的名稱是

過濾

；
（2）操作③灼燒濾渣時所用主要儀器有酒精燈、玻璃棒、

坩堝

、

泥三角

 和三腳架；操作③灼燒濾渣中的黑色固體時，產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為

碳

．
（3）操作④的試管加入③中所得黑色濾渣，試管中迅速產生能使帶火星的木條復燃的氣體，據此可初步認定黑色固體為

二氧化錳

．
（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容：

實驗目的	操作	實驗現象	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+
3．檢驗Zn2+	取少許濾液于試管中，加入稀氨水	先產生白色沉淀，繼續加入氨水，沉淀又溶解	含有Zn2+

（5）根據以上的實驗報告，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固體，還應進行的操作是

加熱蒸發（加熱濃縮），冷卻結晶

．若要將所得的溶質固體中的物質加以分離，可用

加熱

法．

Answer 1

分析：（1）根據圖示可知，操作①是將固體溶解在水中，操作②是把固體與溶液分離．
（2）由圖可知操作③是在坩堝內灼燒濾渣，通常把泥三角放在三角架上，再把坩堝放在泥三角上．
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灼燒制得，二氧化硫可由淡黃色的硫單質灼燒制得，所以該黑色物質是碳單質．
（3）操作④的試管加入③中所得黑色濾渣，試管中迅速產生能使帶火星的木條復燃的氣體，說明由氧氣生成，二氧化錳可以作為雙氧水分解的催化劑．
（4）氯離子的檢驗是用硝酸酸化的硝酸銀溶液，若產生白色沉淀，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，氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色．
（5）從濾液中得到溶質固體，應進行的操作是加熱蒸發（加熱濃縮），冷卻結晶，過濾．
分離所得的溶質固體，可以利用氯化銨的不穩定進行分離，采取加熱法分離，再冷卻收集氯化銨．

解答：解：（1）根據圖示可知，操作①是將固體溶解在水中，應是溶解；操作②是把固體與溶液分離，應是過濾．
故答案為：溶解；過濾．
（2）由圖可知操作③是在坩堝內灼燒濾渣，通常把泥三角放在三角架上，再把坩堝放在泥三角上．
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灼燒制得，二氧化硫可由淡黃色的硫單質灼燒制得，所以該黑色物質是碳單質．
故答案為：坩堝、泥三角；碳．
（3）能使帶火星的木條復燃的氣體是氧氣，能使雙氧水迅速產生氧氣的黑色固體物質是二氧化錳．
故答案為：二氧化錳．
（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，氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色；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）從濾液中得到溶質固體，應進行的操作是加熱蒸發（加熱濃縮），冷卻結晶．
分離所得的溶質固體，可以利用氯化銨的不穩定進行分離，采取加熱法分離，再冷卻收集氯化銨．
故答案為：加熱蒸發（加熱濃縮），冷卻結晶；加熱．

點評：以對干電池物質成分的探究為載體，考查基本實驗操作、離子的檢驗等，難度不大，熟悉中學階段常見陰陽離子的檢驗方法，掌握實驗基本操作．