Question

22、日常用的干电池构造、组成如图．某校化学活动小组正进行的研究性课题是
《回收电池，变废为宝，保护环境--用锌皮制ZnSO₄晶体》，请你和他们一道完成下列报告：
研究目的

（1）回收旧电池，了解废旧电池回收利用的方法
（2）学习用废金属锌制取硫酸锌晶体的方法，练习蒸发结晶和过滤的操作方法

．
（一）用锌皮制ZnSO₄晶体
实验用品：

废旧电池的锌皮、稀硫酸、小烧杯、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁夹、铁圈）、漏斗、滤纸等

1

．
实验原理（写出化学方程式）：

Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑

．
实验步骤（简述）：
（1）

拨开废旧电池，将有关表皮、金属锌皮，石墨碳棒、金属铜帽、黑色糊状物等分类放置

．
（2）

将锌皮投入盛有稀硫酸的小烧杯，搅拌，使之完全溶解

．
（3）

将上述溶液转入蒸发皿中加热蒸发至有大量晶体析出后，停止加热，趁热过滤，滤出的晶体用少量蒸馏水小心冲洗干净，即得硫酸锌晶体

．
（二）在仅除去了可溶物而回收的干电池的固体物质中除了MnO₂外，还含有什么物质，若用这样的MnO₂作KClO₃热分解制氧气的催化剂会发生什么后果？

Answer 1

分析：根据已有的知识结合题干提供的信息进行分析，要保护环境，需将废旧电池中含有的物质分类存放，要制取硫酸锌晶体，需要将锌与硫酸反应生成的硫酸锌溶液进行蒸发，当析出的晶体较多时过滤即得到硫酸锌晶体，碳燃烧生成二氧化碳，在有限的空间内气体聚集会产生爆炸现象．

解答：解：研究目的：根据课题的名称可知此实验的研究目的在于回收废旧电池、制备硫酸锌晶体，所以本题答案为：（1）回收旧电池，了解废旧电池回收利用的方法，（2）学习用废金属锌制取硫酸锌晶体的方法，练习蒸发结晶和过滤的操作方法；
（一）实验用品：要用废旧电池的锌皮制取硫酸锌，需将锌和硫酸在烧杯中进行反应，反应后进行蒸发操作需要有蒸发皿和酒精灯以及铁架台，要将蒸发得到的硫酸锌晶体从溶液中分离出来，需要进行过滤操作，使用的仪器有漏斗、玻璃棒等，所以本题答案为：废旧电池的锌皮、稀硫酸、小烧杯、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁夹、铁圈）、漏斗、滤纸等；
制去硫酸锌的实验原理：锌能与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，所以本题答案为：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑；
制取硫酸锌的试验步骤：先将电池剥开，各种物质分类放置，然后使锌与硫酸反应，最后进行蒸发和过滤操作，所以本题答案为：（1）拨开废旧电池，将有关表皮、金属锌皮，石墨碳棒、金属铜帽、黑色糊状物等分类放置，（2）将锌皮投入盛有稀硫酸的小烧杯，搅拌，使之完全溶解，（3）将上述溶液转入蒸发皿中加热蒸发至有大量晶体析出后，停止加热，趁热过滤，滤出的晶体用少量蒸馏水小心冲洗干净，即得硫酸锌晶体；
（二）二氧化锰中混有碳，在加热时二氧化锰能加快硫氯酸钾分解生成氧气的速度，碳单质留在混合物中，会与分解生成的氧气急剧反应生成二氧化碳，可能会引发爆炸，所以本题答案为：因为还有一些碳单质留在混合物中，加热条件下氯酸钾分解生成的氧气，碳单质易剧烈燃烧，产生的热量和气体不能及时排出，就会引起爆炸．

点评：本题考查了废旧电池的回收利用以及物质间的转化，完成此题，可以依据物质的性质进行，要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备，以便灵活应用．