【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。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)探究的過程。

(知識儲備)

(1)鋅錳電池的構(gòu)造和組成(見圖)。

(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)受熱時可失去結(jié)晶水變?yōu)榘咨臒o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:

(1)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)______________________。

(3)測定鋅皮(銅芯)中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù):稱取不同質(zhì)量鋅皮(銅芯)于燒杯中,并加入等濃度的稀硫酸,數(shù)據(jù)如下表所示:

鋅皮(銅芯)的質(zhì)量

20g

15g

稀硫酸的質(zhì)量

100g

120 g

生成氣體的質(zhì)量

0.4 g

0.4 g

求:鋅皮(銅芯)中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(寫出計算過程,答案保留一位小數(shù))_______

(4)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、_____________、過濾、洗滌、干燥,可得到皓礬晶體(ZnSO4xH2O)。

Ⅱ.皓礬晶體中結(jié)晶水含量的測定

小組同學(xué)將部分皓礬晶體(ZnSO4xH2O)帶回實驗室,用如圖裝置測定晶體中結(jié)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(jìn)入導(dǎo)管)。測定方法: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。

(5) A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

(6)實驗過程中若不通入空氣測得的結(jié)果將____________

(填“偏大”、 “偏小”或“無影響”)。根據(jù)實驗結(jié)果,計算皓礬晶體中結(jié)晶水的x值為_____。

(7)將上述皓礬晶體加熱會逐漸失去部分結(jié)晶水,加熱過程中有關(guān)殘留固體質(zhì)量如右圖,寫出C-D

段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________

【答案】 H2O 氮肥 二氧化錳 C + O2 CO2 86.7% 降溫結(jié)晶(冷卻熱飽和溶液) CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O A 偏小 7 ZnSO46H2O ZnSO4H2O +5H2O

【解析】、(1)根據(jù)流程圖,濾渣和濾液,可推測試劑a為水;推測濾液1的成分有氯化銨,故可作氮肥;(2)將濾渣B在空氣中充分灼燒,可提純制得的固體是MnO2該方法提純的原理是:C+O2CO2;(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析得出:15g鋅皮與100g稀硫酸恰好完全反應(yīng)生成0.4g氫氣,設(shè)參加反應(yīng)的鋅的質(zhì)量為

H2SO4+Zn=ZnSO4+H2

65 2

0.4g

=13g

鋅皮(銅芯)中鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;(4)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,將濾液2蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶,可得到皓礬晶體(ZnSO4xH2O);

II.(5)A中為二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng),故反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO2 + 2NaOH = Na2CO3+H2O;

實驗的目的是測定皓礬中結(jié)晶水的含量所以不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,題中四中物質(zhì)中只有A濃硫酸具有吸水性;(6)實驗過程中若不通入CO2,則最后稱量玻璃管中固體偏重,所以所得中結(jié)晶水的質(zhì)量偏小,使測定的結(jié)果偏;28.7g皓礬晶體中結(jié)晶水的質(zhì)量為28.7g16.1g=12.6g,ZnSO4xH2O中結(jié)晶水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,解得x=7;(7)將上述皓礬晶體加熱會逐漸失去部分結(jié)晶水,加熱過程中有關(guān)殘留固體質(zhì)量如圖,D點時固體的質(zhì)量為17.9g,結(jié)晶水的質(zhì)量為:28.7g-17.9g=10.8g,x=6,CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式ZnSO46H2O═ZnSO4+6H2O。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】CO2、O2、H2是中學(xué)化學(xué)中常見的氣體,請根據(jù)下列裝置圖回答問題:

(1)寫出圖中儀器的名稱:①___________,_____________。

(2)實驗室制取CO2的發(fā)生裝置應(yīng)選用________(用字母A~F填空)裝置,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。

(3)實驗室用A裝置制取O2的化學(xué)方程式是____________________,實驗室用B裝置制取O2時,加入的固體起________作用。

(4)實驗室可用B裝置或C裝置制取H2,C裝置與B裝置比較的優(yōu)點是_______;收集H2選用的裝置是DF,其原因是______________________

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【題目】最近,我國研發(fā)出了“發(fā)電玻璃”,又名叫碲化鎘薄膜太陽能電池,其原理是在絕緣的普通玻璃上涂抹上4微米厚的碲化鎘光電薄膜,由此制成可導(dǎo)電、可發(fā)電的半導(dǎo)體材料。鎘元素的信息如下,以下說法正確的是( )

A. 圖中x=8

B. 鎘元素屬于非金屬元素

C. 鎘原子的中子數(shù)是64

D. 鎘的相對原子質(zhì)量是112.4g

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用“”和“”分別代表兩種不同單質(zhì)A2和B2的分子,A2和B2在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)X,微觀過程如下圖所示。下列說法不正確的是( )

A. 在反應(yīng)過程中A、B原子個數(shù)保持不變 B. 該反應(yīng)為化合反應(yīng)

C. 參加反應(yīng)的A2與B2分子數(shù)之比為3:2 D. 物質(zhì)X可能是氧化物

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A~F是初中化學(xué)中常見的物質(zhì),它們之間的關(guān)系如下圖所示 (“→”表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,“—”表示能相互反應(yīng))。A是參加植物光合作用的成分之一,E是人體胃液中的一種酸,B、D、F屬于三種不同類型的物質(zhì),其中B、D均含鈉元素,F(xiàn)是常用的固體干燥劑。請你回答下列問題:

(1)F物質(zhì)的俗名是__________;

(2)D與E反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________;

(3)B與C反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】通過一步化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)如圖所示的X、Y、Z三種物質(zhì)間轉(zhuǎn)化,表格中X、Y、Z對應(yīng)的物質(zhì)不能實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的是

X

Y

Z

A

CO2

Na2CO3

CaCO3

B

NaNO3

Na2CO3

NaCl

C

HCl

BaCl2

NaCl

D

Mg

MgO

MgCl2

A. A B. B C. C D. D

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn),通過簡單的化學(xué)反應(yīng),可以將樹木纖維素轉(zhuǎn)變成超級儲能裝置,如圖是該反應(yīng)的微觀示意圖,下列說法錯誤的是

A化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、個數(shù)、質(zhì)量均保持不變

BW物質(zhì)中碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%

C參加反應(yīng)的X、Y兩物質(zhì)的粒子個數(shù)比為3:4

D該反應(yīng)不屬于置換反應(yīng)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】金屬材料在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。

(1)A、B、C是金屬屬的應(yīng)用實例,根據(jù)這些實例可推斷出金屬具有的物理性質(zhì)有____________(需答兩點)。

(2)D,最容易生銹的部位是___________(“a”“b”“c”)。

(3)焊錫(主要含錫、鉛)與其組成它的純金屬相比具有_______________的特性,可用來焊接金屬。

(4)將純銅片和黃銅片互相刻畫畫,純銅片上留下明顯的劃痕(實驗如圖E所示),該實驗說明了________________________________.

(5)用磁鐵礦(Fe3O4)煉鐵的原理是:在高溫下,用一氧化碳把鐵從磁鐵礦里還原出來,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】早在春秋戰(zhàn)國時期,我國就開始生產(chǎn)和使用鐵器,工業(yè)上煉鐵的原理是利用一氧化碳和氧化鐵反應(yīng),某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行實驗探究,請按要求填空:

(1)寫出CO還原氧四氧化三鐵的化學(xué)反應(yīng)方程式_________

(2)能說明一氧化碳還原四氧化三鐵屬于化學(xué)變化的現(xiàn)象是________。

(3)右邊導(dǎo)氣管口放置點燃的酒精燈的目的是______________。

(4)若把四氧化三鐵換成一定量的磁鐵礦樣品W(該反應(yīng)完全進(jìn)行),并想測定該磁鐵礦樣品中四氧化三鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),需要測量的數(shù)據(jù)是_____________。

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