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【题目】小明取酸性锌锰干电池进行研究,他发现电池内部结构如图1所示.
[查阅资料]①锌皮为金属锌(含有少量的铁)
②黑色糊状填充物由炭黑、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成
③有关数据见下表

温度/℃

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

NH4Cl

29.3

37.2

45.8

55.3

65.6

77.3

ZnCl2

343

395

452

488

541

614

[实验探究一]小明取适量黑色糊状填充物,按如图2所示实验流程进行探究.
(1)溶液A中溶质主要有(填化学式),操作Ⅱ中采用冷却热饱和溶液的方法实现两者分离的依据是
(2)欲从固体M中得到较纯的MnO2 , 操作Ⅲ可采用简便方法是
(3)[实验探究二]小明取电池外壳锌皮,用砂纸打磨干净,剪成小块,进行实验. 取一块锌皮放入盛有适量稀盐酸的烧杯中,有ZnCl2生成.
①实验中可观察到的现象是;该反应属于基本反应类型中的反应.
②下列各组物质混合后,也能生成ZnCl2的有(填字母序号).
A.ZnO与稀盐酸
B.ZnSO4溶液与BaCl2溶液
C.ZnCO3与NaCl溶液
D.Zn(NO32溶液与NH4Cl溶液
(4)另取一块锌皮放入盛有一定量CuSO4溶液的烧杯中,充分反应后得到溶液E和固体F.当溶液E中只含有一种溶质时,该溶质是(填化学式);当固体F中只含一种物质时,溶液E中最少含有种溶质.
(5)若将6.5g锌皮与足量稀硫酸完全反应,则生成氢气的质量0.2g(选填“<”、“=”或“>”).

【答案】
(1)ZnCl2和NH4Cl;氯化锌的溶解度受温度影响变化大(或二者的溶解度随温度变化不同)
(2)灼烧
(3)锌的表面有气泡产生;置换;AB
(4)ZnSO4;一
(5)>
【解析】解:[实验探究一](1)糊状物中的二氧化锰和炭黑不易溶于水,氯化锌和氯化铵溶于水,因此溶于水后得到溶液A中含有氯化锌和氯化铵;观察表格可知氯化锌的溶解度受温度影响变化大,因此可以采用冷却热饱和溶液的方法进行分离;所以答案是:ZnCl2和NH4Cl;氯化锌的溶解度受温度影响变化大(或二者的溶解度随温度变化不同);(2)炭黑能够和氧气反应,而二氧化锰不能灼烧,因此分离出二氧化锰可以采用灼烧的方式;所以答案是:灼烧; [实验探究二]①锌和盐酸反应产生氢气,因此观察到的现象为有气泡产生,该反应属于置换反应;所以答案是:有气泡产生;置换;②A.ZnO与稀盐酸能反应产生氯化锌和水,故正确;
B.ZnSO4溶液与BaCl2溶液反应产生硫酸钡沉淀和氯化锌,故正确;
C.ZnCO3与NaCl溶液混合,碳酸锌不溶于水,因此不能和氯化钠反应,故错误;
D.Zn(NO32溶液与NH4Cl溶液不能产生沉淀、气体或水,不符合复分解反应的条件,故错误;
所以答案是:AB;(4)锌和硫酸铜反应产生硫酸锌和铜,当溶液E中只含有一种溶质时,说明硫酸铜钡完全反应,因此溶质只有硫酸锌;
当固体F中只含一种物质时,该是置换出的固体一定是铜,说明锌没有剩余,因此锌可能是恰好反应,溶质只有硫酸锌,也可能是锌不足,溶液中还有硫酸铜,因此溶质还有硫酸铜,因此溶液E中最少含有一种溶质;
所以答案是:ZnSO4;一;(5)假设该样品全部是锌,则生成氢气的量为x

Zn+H2SO4=ZnSO4+

H2

65

2

6.5g

x

= x=0.2g
假设该样品全部是铁,则生成氢气的量为x

Fe+H2SO4=FeSO4+

H2

56

2

6.5g

x

= x=0.23g
因此二者混合物产生的氢气应该大于0.2g;
所以答案是:>.
【考点精析】本题主要考查了结晶的原理、方法及其应用和金属材料的选择依据的相关知识点,需要掌握结晶的两种方法:蒸发溶剂,如NaCl(海水晒盐)和降低温度(冷却热的饱和溶液,如KNO3);黑色金属:通常指铁、锰、铬及它们的合金.重金属:如铜、锌、铅等;有色金属轻金属:如钠、镁、铝等;有色金属:通常是指除黑色金属以外的其他金属才能正确解答此题.

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(4)CO2能与NaOH发生反应. [实验过程]检查装置气密性,如图2所示连接好装置,进行实验.

序号

操作步骤

实验现象

打开弹簧夹K1 , 关闭弹簧夹K2、K3、K4 . 将20mL水注入锥形瓶F中,关闭弹簧夹K1 , 振荡瓶G,打开弹簧夹K2

无明显现象

关闭弹簧夹K2 , 打开弹簧夹K4 , 将20mL NaOH溶液注入锥形瓶H中,关闭弹簧夹K4 , 振荡瓶H,打开弹簧夹K1

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