Question

11．某校開展課外研究性學習：從廢舊干電池中回收碳棒、MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物質，整個過程如下，回答有關問題：
（1）如圖是干電池的基本構造圖，干電池工作時正極上的反應是NH₄⁺+e^-=NH₃+$\frac{1}{2}$H₂，則負極上的電極反應式是Zn-2e^-═Zn²⁺，MnO₂的作用是除去正極上生成的氫氣，本身生成Mn₂O₃，該反應的化學方程是2MnO₂+H₂═Mn₂O₃+H₂O．
（2）鋅皮和碳棒的回收：用鉗子和剪子剪開回收的干電池的鋅筒，將鋅皮和碳棒取出，刷洗干凈，將電池內的黑色粉末移入小燒杯中．
（3）氯化銨、氯化鋅的提取、分離和檢驗
①向黑色粉末中加入一定量的蒸餾水充分攪拌溶解，過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，再過濾，所得晶體即為ZnCl₂和NH₄Cl的混合物；
②用加熱法可以將NH₄Cl和ZnCl₂的晶體混合物分離開；
③寫出證明ZnCl₂晶體中含Zn²⁺的操作步驟及實驗現象：取少許晶體配成溶液，分為兩份，一份逐滴滴加NaOH溶液至過量，另一份逐滴滴加氨水至過量，兩溶液中均出現先產生白色沉淀，后沉淀都溶解的現象．（已知Zn（OH）₂是兩性氫氧化物且能溶解于氨水）
④最后剩余的黑色殘渣的主Ⅰ要成分是MnO₂，還有炭黑和有機物等，可用灼燒的方法除去雜質．

Answer 1

分析 （1）鋅錳干電池中，鋅作為負極，失去電子；MnO₂生成Mn₂O₃，該過程中的Mn化合價降低，被還原，還原劑就是正極產物氫氣；
（2）②根據NH₄Cl易分解的性質選取分離方法；
③Zn²⁺中不管是先滴加強堿性或弱堿性溶液都能先出現白色沉淀，后沉淀溶解．

解答 解：（1）在鋅錳干電池中，活潑金屬鋅為電池負極，反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，MnO₂生成Mn₂O₃，該過程中的Mn化合價降低，被還原，還原劑就是正極產物氫氣，反應式為2MnO₂+H₂=Mn₂O₃+H₂O，
故答案為：Zn-2e^-=Zn²⁺；2MnO₂+H₂=Mn₂O₃+H₂O；
（3）②NH₄Cl具有熱不穩(wěn)定性，而且穩(wěn)定性降低時又能馬上化合生成氯化銨，因此可以采用加熱方法，
故答案為：加熱；
③Zn²⁺中不管是先滴加強堿性或弱堿性溶液都能先出現白色沉淀，后沉淀溶解，Zn（OH）₂也能溶解于氨水，則取少許晶體配成溶液，分為兩份，一份逐滴滴加NaOH溶液至過量，另一份逐滴滴加氨水至過量，兩溶液中均出現先產生白色沉淀，后沉淀都溶解的現象，說明ZnCl₂晶體中含Zn²⁺；
故答案為：取少許晶體配成溶液，分為兩份，一份逐滴滴加NaOH溶液至過量，另一份逐滴滴加氨水至過量，兩溶液中均出現先產生白色沉淀，后沉淀都溶解的現象．

點評 本題是以實驗為主的綜合題，考查物質的提取、分離、檢驗及電化學知識，題目較為綜合，題目難度中等，學習中注意化學實驗知識的積累，側重于考查學生的實驗探究能力和分析應用能力．