【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(gè)重要來(lái)源。下面是某興趣小組利用廢舊鋅錳干電池作為原料，并進(jìn)行相關(guān)探究的過(guò)程。

（知識(shí)儲(chǔ)備）(1)鋅錳電池的構(gòu)造和組成(見(jiàn)圖)。

(2)結(jié)晶水合物的特殊性質(zhì)：在逐步升高溫度條件下，結(jié)晶水合物能失去部分或者全部結(jié)晶水，如藍(lán)色的膽礬晶體(CuSO4 5H2O)受熱時(shí)可失去結(jié)晶水變?yōu)榘咨臒o(wú)水硫酸銅粉末(CuSO4)。

I.制備皓礬晶體(ZnSO4xH2O)

小組同學(xué)參觀了某回收廢舊鋅錳電池的工廠，其回收工藝流程如圖：

⑴流程圖中試劑a的化學(xué)式是__________；得到的濾液1農(nóng)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(xué)方程式回答)____________________________。

⑶將濾液2中溶質(zhì)主要是硫酸鋅，其有關(guān)溶解度和溫度關(guān)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(jié)晶水含量的測(cè)定

小組同學(xué)將部分皓礬晶體(ZnSO4xH2O)帶回實(shí)驗(yàn)室，用下圖裝置測(cè)定晶體中結(jié)晶水的含量(圖中半透膜可讓氣體通過(guò)又可防止固體粉末進(jìn)入導(dǎo)管)。

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

⑷A中的化學(xué)方程式是_____________，B中的試劑可從下列物質(zhì)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中若不通入CO2測(cè)得的結(jié)果將________(填“偏大”、 “偏小”或“無(wú)影響”)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算皓礬晶體中結(jié)晶水的x值。計(jì)算過(guò)程：__________________

⑹將上述皓礬晶體加熱會(huì)逐漸失去部分結(jié)晶水，加熱過(guò)程中有關(guān)殘留固體質(zhì)量如下圖，寫出D-E段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________

【答案】 H2O 氮肥 MnO2 C + O2 === CO2 冷卻結(jié)晶 H2SO4 + 2NaHCO3 == Na2SO4 +2H2O + 2CO2 ↑ A 偏小 7 ZnSO4·H2O == ZnSO4 + H2O

【解析】本題以制備皓礬晶體、皓礬晶體中結(jié)晶水含量的測(cè)定為情境主要考查了物質(zhì)的溶解，結(jié)晶，物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)，濃硫酸的性質(zhì)，化學(xué)方程式的書寫和化學(xué)計(jì)算，綜合較強(qiáng)。

（1）固體混合物A中主要成分應(yīng)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(xué)式是水；得到的濾液1中含有NH4Cl，農(nóng)業(yè)上可用作氮肥；

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

（3）結(jié)晶水合物的特殊性質(zhì)：在逐步升高溫度條件下，結(jié)晶水合物能失去部分或者全部結(jié)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(jié)晶，可得到皓礬晶體(ZnSO4xH2O)；

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

（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若不通入CO2，則最后稱量玻璃管中固體偏重，所得中結(jié)晶水的質(zhì)量偏小，使測(cè)定的結(jié)果偏��；28.7g皓礬晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量為28.7g-16.1g=12.6g，ZnSO4質(zhì)量為16.1g，則有161：18x=16.1g ：12.6g，x=7；

⑹皓礬晶體加熱會(huì)逐漸失去部分結(jié)晶水，D-E段產(chǎn)生的水的質(zhì)量為17.9g-16.1g=1.8g。反應(yīng)的化學(xué)方程式是ZnSO4H2O == ZnSO4 + H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)首次合成了單原子鉑催化劑，率先提出“單原子催化”概念． 單原子催化劑用于合成氣制造燃料甲醇（CH3OH）的微觀示意圖．

（1）根據(jù)上圖物質(zhì)轉(zhuǎn)化的微觀示意圖，判斷下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是 （填字母序號(hào)）．

A．使用單原子催化劑能提高生成物的產(chǎn)量 B．該反應(yīng)前后原子的種類沒(méi)有變化

C．生成物甲醇屬于有機(jī)物 D．反應(yīng)物和生成物都由分子構(gòu)成．

（2）根據(jù)上圖寫出單原子催化劑用于合成氣制造甲醇反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．

（3）合成氣（CO和H2）在不同催化劑的作用下，可以合成不同的物質(zhì)．如果僅用合成氣為原料不可能得到的物質(zhì)是 （填字母序號(hào)）．

A．尿素[CO（NH2）2]B．葡萄糖（C6H12O6） C．甲醛（CH2O）

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，以下是實(shí)驗(yàn)室部分儀器或裝置如圖所示，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）B儀器的名稱是_________________。

（2）若要組裝一套制二氧化碳的發(fā)生裝置，可選擇圖中的_____________（填儀器下方的字母，下同），寫出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式_______，選擇F收集二氧化碳導(dǎo)管要插到集氣瓶底部的原因是___。

（3）若用高錳酸鉀制取氧氣，除需增加酒精燈外，還需要的實(shí)驗(yàn)用品是_______。寫出用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式__________，用圖H所示裝置收集氧氣，氧氣應(yīng)從_______（填“a”或“b”）端導(dǎo)入。

（4）碘化鉀（KI）是白色固體，保存不當(dāng)會(huì)被氧化為單質(zhì)碘（I2）而泛黃變質(zhì)�；瘜W(xué)小組查得以下資料：Ⅰ. 對(duì)于碘化鉀變質(zhì)的原理，有兩種不同的反應(yīng)：

甲：4KI+O2+2CO2=2K2CO3+2I2；乙：4KI+O2+2H2O=4KOH+2I2；

Ⅱ. KOH與NaOH的化學(xué)性質(zhì)相似。為探究碘化鉀變質(zhì)原理的合理性，開(kāi)展以下實(shí)驗(yàn)。

（實(shí)驗(yàn)過(guò)程）

[實(shí)驗(yàn)1] 取適量碘化鉀固體暴露于空氣中一段時(shí)間，觀察到固體泛黃，把泛黃的固體中加入足量稀硫酸，產(chǎn)生無(wú)色無(wú)味的氣體并通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁。

①石灰水變渾濁的原因是__________________________（用化學(xué)方程式表示）。

②化學(xué)小組認(rèn)為：據(jù)此現(xiàn)象還不能得出“反應(yīng)甲是造成碘化鉀變質(zhì)的原因”的結(jié)論。理由是__________。

[實(shí)驗(yàn)2] 按上圖左邊所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，數(shù)日后，觀察到碘化鉀固體無(wú)泛黃現(xiàn)象。

③據(jù)此現(xiàn)象可得出結(jié)論是_______________。

[實(shí)驗(yàn)3]按上圖右邊所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到碘化鉀固體無(wú)泛黃現(xiàn)象。查閱文獻(xiàn)獲知，常溫下某些氣體和固體反應(yīng)需在潮濕環(huán)境中進(jìn)行，化學(xué)小組據(jù)此改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，很快觀察到固體泛黃的現(xiàn)象。④簡(jiǎn)述化學(xué)小組改措施：_______________。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）⑤根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，化學(xué)小組得出結(jié)論：碘化鉀固體泛黃變質(zhì)，是碘化鉀與___________共同作用的結(jié)果。

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】小英、小明在學(xué)完酸的化學(xué)性質(zhì)后，做了如下圖1的①--⑤個(gè)實(shí)驗(yàn)，

據(jù)圖1回答下列問(wèn)題：

(1)反應(yīng)后試管②③中一定含有的陽(yáng)離子分別是_______、_______(填離子符號(hào))。

(2)實(shí)驗(yàn)④在反應(yīng)時(shí)沒(méi)有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如何才能確定實(shí)驗(yàn)④反應(yīng)的發(fā)生_______。

(3)寫出實(shí)驗(yàn)⑤發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。從粒子的角度分析，此化學(xué)反應(yīng)能發(fā)生的原因 _________。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小英依次將試管④⑤的廢液緩緩倒入同一潔凈的廢液缸中(如上圖2)，觀察到廢液缸先有氣泡產(chǎn)生，后有白色沉淀生成。通過(guò)廢液缸中出現(xiàn)現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)討論確定，試管④⑤中廢液含有的溶質(zhì)分別是：試管④ ___________ 、試管⑤________________。

(4)小英將廢液缸中物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾，得到白色沉淀和無(wú)色濾液。欲探究無(wú)色濾液中溶質(zhì)的成分。小英分析得出無(wú)色濾液中一定不含HCl，理由是 _____________________。

（提出問(wèn)題）過(guò)濾出的無(wú)色濾液中含有什么溶質(zhì)？

（作出猜想） ①NaCl； ②NaCl和CaCl2； ③NaCl 、CaCl2和Na2CO3； ④NaCl和Na2CO3。小明認(rèn)為猜想_________一定不正確。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

小英取少量濾液于試管中，滴加少量碳酸鈉溶液

無(wú)明顯現(xiàn)象

猜想2不成立

小英取少量濾液于試管中，滴加少量_____溶液

有沉淀生成

猜想______ 成立

（表達(dá)與交流）兩位同學(xué)確認(rèn)了最終廢液中溶質(zhì)的成分。你認(rèn)為處理該廢液的方法是________。

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖裝置測(cè)定水中氫、氧元素的質(zhì)量比，其方法是分別測(cè)定通氫氣前后玻璃管的質(zhì)量差和U形管的質(zhì)量差，實(shí)驗(yàn)測(cè)得m(H)∶m(O)＞1∶8。下列對(duì)導(dǎo)致這一結(jié)果的原因的分析中，一定錯(cuò)誤的是

A. Ⅰ、Ⅱ裝置之間缺少干燥裝置

B. CuO沒(méi)有全部被還原

C. Ⅱ 裝置中玻璃管內(nèi)有水冷凝

D. Ⅲ裝置后缺少干燥裝置

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室常用下列裝置來(lái)制取、收集氣體。請(qǐng)回答以下問(wèn)題。

（1）儀器的名稱是：a__________________，b___________________,c__________________。

（2）實(shí)驗(yàn)室用KMnO4制取02，應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收集裝置的組合為____________（填字母序號(hào)），該發(fā)生裝置的不足之處是____________________，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________。

（3）某同學(xué)取一定濃度鹽酸與石灰石制備二氧化碳，反應(yīng)方程式為________________________。

將生成的氣體通入澄清石灰水中，始終未見(jiàn)渾濁，可能的原因是______________________；

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證：

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

__________________________

________________________

猜想的可能原因成立

（4）常溫下塊狀電石（CaC2）與水反應(yīng)生成乙炔 （C2H2）氣體和氫氧化鈣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________，實(shí)驗(yàn)室制取乙炔時(shí)，須嚴(yán)格控制加水速度，以免劇烈反應(yīng)放熱引起裝置炸裂．圖中適合制取乙炔氣體的發(fā)生裝置有_________（填裝置序號(hào)）。

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】寫下列反應(yīng)的化學(xué)（符號(hào)）表達(dá)式，并回答問(wèn)題：

（1）鎂條燃燒 _____________________________________________，利用鎂條燃燒能____________________________的性質(zhì)，被用來(lái)制造照明彈；

（2）水通電分解______________________________，正極和負(fù)極所得氣體的體積比約為______；

（3）二氧化碳通入澄清的石灰水 __________________________________，這個(gè)反應(yīng)常被用來(lái)檢驗(yàn)___________氣體；

（4）鐵絲在氧氣中燃燒 _____________________________________ ，為了防止生成的高溫固體濺落致使集氣瓶炸裂，實(shí)驗(yàn)前要在瓶?jī)?nèi)__________________。

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】二氧化錳可做過(guò)氧化氫分解的催化劑，氯化鐵也可以。氯化鐵催化過(guò)氧化氫分解的反應(yīng)歷程如下：

(1)寫出二氧化錳催化過(guò)氧化氫分解制氧氣的化學(xué)方程式 _____________________。

(2)反應(yīng)Ⅰ中，反應(yīng)前后化合價(jià)發(fā)生改變的元素是____________(填元素名稱)。

(3)H2O和H2O2組成元素相同，但性質(zhì)不同，其原因是______________。

(4)通過(guò)題目中的信息，你對(duì)催化劑的新認(rèn)識(shí)是_________________。

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科目：初中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】空氣是人類活動(dòng)必需的自然資源。工業(yè)上常用分離空氣的方法制取氧氣，實(shí)驗(yàn)室常用物質(zhì)分解的方法制取氧氣。

A、A B、B C、C D、D

（1）圖中儀器a的名稱是___________。工業(yè)制氧氣是________（填“物理”或“化學(xué)”）變化。

（2）檢查B裝置氣密性的方法是（可借助水和圖中的其他裝置）________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)室制取并收集一瓶干燥的氧氣，可選擇_________裝置（填字母代號(hào)），此法制取氧氣的化學(xué)方程式為___________________。

（4）若用排水法收集一瓶體積分?jǐn)?shù)為80%的氧氣來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，事先集氣瓶裝入水的體積分?jǐn)?shù)約為___%。（氧氣約占空氣總體積的五分之一）

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