Question

【題目】電池是日常必備用品之一，但它也是環(huán)境污染的一個重要來源。是某興趣小組利用廢舊鋅錳干電池作為原料，并進行相關探究的過程。

（知識儲備）

(1)鋅錳電池的構造和組成。

(2)結晶水合物的特殊性質：在逐步升高溫度條件下，結晶水合物能失去部分或者全部結晶水，如藍色的膽礬晶體（CuSO4 5H2O）受熱時可失去結晶水變?yōu)榘咨�的無水硫酸銅粉末（CuSO4）。

I.制備皓礬晶體（ZnSO4xH2O）

小組同學參觀了某回收廢舊鋅錳電池的工廠，其回收工藝流程如下圖：

﹙1﹚流程圖中試劑a的化學式是____________；得到的濾液1農業(yè)上可用作_____________。

﹙2﹚將濾渣B在空氣中充分灼燒 可提純制得的固體是____，該方法提純的原理是（用化學方程式回答）______。

﹙3﹚將濾液2中溶質主要是硫酸鋅，其有關溶解度和溫度關系如下表，

溫度/℃	0	20	40	60	80	100
溶解度/g	41.8	54.1	70.4	74.8	67.2	60.5

將濾液2蒸發(fā)濃縮、_______________，可得到皓礬晶體（ZnSO4xH2O)。

II.皓礬晶體中結晶水含量的測定

小組同學將部分皓礬晶體（ZnSO4xH2O）帶回實驗室，用下圖裝置測定晶體中結晶水的含量（圖中半透膜可讓氣體通過又可防止固體粉末進入導管）。

測定方法：稱取28.7g晶體置于C裝置的硬質玻璃管中，加熱至完全失去結晶水:（ZnSO4xH2O ==ZnSO4 + xH2O），冷卻至常溫后，稱量玻璃管中固體其質量為16.1g。

⑷A中的化學方程式是____________，B中的試劑可從下列物質中選取，你的選擇是_____

A.濃硫酸 B.硝酸銀溶液 C.飽和碳酸鈉溶液 D.澄清石灰水

⑸實驗過程中若不通入CO2測得的結果將________（填“偏大”、 “偏小”或“無影響”）。根據實驗結果，計算皓礬晶體中結晶水的x值為________。計算過程_____________。

⑹將上述皓礬晶體加熱會逐漸失去部分結晶水，加熱過程中有關殘留固體質量如下圖，寫出D-E段發(fā)生反應的化學方程式______________ 。

Answer 1

【答案】 氮肥 （二氧化錳） 降溫結晶（過濾） A 偏小 7 【答題空10】

【解析】本題以制備皓礬晶體、皓礬晶體中結晶水含量的測定為情境主要考查了物質的溶解，結晶，物質與氧氣的反應，濃硫酸的性質，化學方程式的書寫和化學計算，綜合較強。

（1）固體混合物A中主要成分應NH4Cl、C、二氧化錳，其中氯化銨溶于水，碳和二氧化錳不溶，加水后氯化銨溶解其余的成分不溶，流程圖中試劑a的化學式是水；得到的濾液1中含有NH4Cl，農業(yè)上可用作氮肥；

（2）濾渣中含有二氧化錳和碳，灼燒過程碳和空氣中的氧氣反應生成二氧化碳從而除去碳，化學方程式是：C + O2點燃CO2；

（3）結晶水合物的特殊性質：在逐步升高溫度條件下，結晶水合物能失去部分或者全部結晶水，硫酸鋅的溶解度隨溫度的降低而減小。將濾液2蒸發(fā)濃縮、降溫結晶，可得到皓礬晶體(ZnSO4xH2O)；

（4）A中碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式是CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑；實驗的目的是測定皓礬中結晶水的含量，不能使水蒸氣隨二氧化碳進入堿石灰中，所以B中的試劑具有吸水性，題中物質中只有濃硫酸具有吸水性，故選A；

（5）實驗過程中若不通入CO2，則最后稱量玻璃管中固體偏重，所得中結晶水的質量偏小，使測定的結果偏��；28.7g皓礬晶體中結晶水的質量為28.7g-16.1g=12.6g，ZnSO4質量為16.1g，則有161：18x=16.1g ：12.6g，x=7；

⑹皓礬晶體加熱會逐漸失去部分結晶水，D-E段產生的水的質量為17.9g-16.1g=1.8g。反應的化學方程式是ZnSO4H2O == ZnSO4 + H2O。