Question

4．廢干電池內(nèi)的黑色固體含有MnO₂、ZnCl₂、NH₄Cl、C，某科學(xué)興趣小組同學(xué)進(jìn)行了如圖（一）流程操作：

（1）操作I和過(guò)濾都要用到的玻璃儀器是玻璃棒．如何證明濾液C中含有銨根離子取少量E加入適量熟石灰，并加熱，若聞到刺激性氣味的氣體，證明C中含有銨根離子．
（2）為測(cè)定固體A中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該興趣小組又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：在一定量的樣品中通入干燥純凈的氧氣，使炭在加熱條件下反應(yīng)生成CO₂來(lái)進(jìn)行分析測(cè)定（假設(shè)每步反應(yīng)完全）．如果該實(shí)驗(yàn)選擇圖（二）中裝置來(lái)制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；堿石灰的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；正確的連接順序是afgbchide（用abc等字母表示）．
（3）若稱(chēng)取5.0g固體A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，圖中氫氧化鈉試劑瓶反應(yīng)前后的質(zhì)量差為1.1g，則樣品中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為94%（填計(jì)算結(jié)果）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)操作Ⅰ是加水溶解和過(guò)濾操作都用到的玻璃儀器是玻璃棒，銨根離子和堿混合會(huì)生成氨氣進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用生成水和氧氣，題中需要測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，所以在裝置的最后應(yīng)該對(duì)空氣中的二氧化碳進(jìn)行屏蔽，然后結(jié)合題中的裝置選擇正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)碳和氧氣點(diǎn)燃生成二氧化碳，氫氧化鈉中增加的質(zhì)量就是二氧化碳質(zhì)量，再求出二氧化錳的質(zhì)量，即可計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）操作Ⅰ是加水溶解和過(guò)濾操作都用到的玻璃儀器是玻璃棒，證明濾液C中含有銨根離子的方法是：取少量E加入適量熟石灰，并加熱，若聞到刺激性氣味的氣體，證明C中含有銨根離子；
（2）過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用生成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，題中需要測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，所以在裝置的最后應(yīng)該對(duì)空氣中的二氧化碳進(jìn)行屏蔽，所以堿石灰的作用是：吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，正確的連接順序是：afgbchide；
（3）通過(guò)分析可知，混合物生成二氧化碳的質(zhì)量為1.1g
設(shè)混合物中含有碳為x
C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂
12        44
 x         1.1g
 $\frac{12}{x}$=$\frac{44}{1.1g}$
  x=0.3g
所以樣品中二氧化錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5g-0.3g}{5g}$×100%=94%．
故答案為：（1）玻璃棒，取少量E加入適量熟石灰，并加熱，若聞到刺激性氣味的氣體，證明C中含有銨根離子；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，afgbchide；
（3）94%．

點(diǎn)評(píng) 此題屬于綜合性實(shí)驗(yàn)題，做此題的前提是理清實(shí)驗(yàn)流程，若不理解實(shí)驗(yàn)流程，下面的題目很多是不會(huì)做出來(lái)的．此題較難，需要同學(xué)們基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)．