Question

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，在生產(chǎn)、生活中有重要的應(yīng)用．
I．氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型電池．
右圖是氫氧燃料電池的示意圖，工作時H₂和O₂反應(yīng)生
成水，同時提供電能，溶液的pH

 

（填“變大”、“變
小”或“不變”）．
Ⅱ．某學(xué)校研究小組對廢干電池筒內(nèi)的黑色物質(zhì)（可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄Cl等）進(jìn)行研究，實驗過程如下：

（1）操作②的名稱是

 

，其中玻璃棒的作用是

 

．
（2）操作③中灼燒濾渣的化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

．
（3）操作④的試管中產(chǎn)生無色氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
檢驗試管中所產(chǎn)生的氣體的方法是

 

．
（4）ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質(zhì)CuCl₂，會加速對電池的腐蝕，不利于混合溶液的回收使用．欲除去其中的Cu²⁺，最好選用下列試劑中的

 

（填字母序號）．
a．NaOH         b．Zn         c．Fe          d．Na₂CO₃．

Answer 1

分析：I．根據(jù)電池在工作時H₂和O₂反應(yīng)生成水，有圖可知對于KOH溶液的濃度變化來分析PH的變化；
Ⅱ．（1）根據(jù)題意可知是不溶性固體和液體的分離，并結(jié)合圖②來解答；
（2）根據(jù)物質(zhì)的溶解性來判斷濾渣的成分，則可分析灼燒濾渣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；
（3）根據(jù)試管中的物質(zhì)來推測發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)并利用物質(zhì)的特性來檢驗常見的物質(zhì)；
（4）根據(jù)除去雜質(zhì)的原則可知既要除去雜質(zhì)離子又要不能引入新的雜質(zhì)離子來解答．

解答：解：I．因電池在工作時H₂和O₂反應(yīng)生成水，則使KOH溶液中溶劑變多，溶質(zhì)不變，導(dǎo)致KOH溶液的濃度變小，即OH^-的濃度也變小，所以溶液的PH變小，故答案為：變��；
Ⅱ．（1）因黑色物質(zhì)中可能含有C、MnO₂、ZnCl₂、NH₄Cl等成分，C、MnO₂不溶于水，圖②中有漏斗等儀器，則是過濾操作，在該操作中玻璃棒可引導(dǎo)液體流下，故答案為：過濾；引流；
（2）因C、MnO₂不溶于水，則濾渣的成分為C、MnO₂，灼燒時只有C能與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，故答案
為C+O₂

點燃  .

CO₂；
（3）由實驗圖可知，因C被灼燒轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，則固體中只有二氧化錳，即圖④中試管里的物質(zhì)為二氧化錳和過氧化氫溶液，又過氧化氫可在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成氧氣，可利用氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃來檢驗，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；將帶火星的木條放在試管中，木條復(fù)燃；
（4）ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有雜質(zhì)CuCl₂，除去其中的Cu²⁺，若用NaOH會和三種物質(zhì)都反應(yīng)，若用Fe會引入雜質(zhì)亞鐵離子，若用Na₂CO₃會使原物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的同時引入雜質(zhì)離子鈉離子，則只有固體Zn即除去雜質(zhì)離子又不引入新的雜質(zhì)離子，故答案為：b．

點評：本題利用化學(xué)反應(yīng)與能量的關(guān)系來綜合考查學(xué)生實驗分析和解決問題的能力，具有較好的知識遷移應(yīng)用并注重了化學(xué)的實用性．