Question

11．某校开展课外研究性学习：从废旧干电池中回收碳棒、MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂等物质，整个过程如下，回答有关问题：
（1）如图是干电池的基本构造图，干电池工作时正极上的反应是NH₄⁺+e^-=NH₃+$\frac{1}{2}$H₂，则负极上的电极反应式是Zn-2e^-═Zn²⁺，MnO₂的作用是除去正极上生成的氢气，本身生成Mn₂O₃，该反应的化学方程是2MnO₂+H₂═Mn₂O₃+H₂O．
（2）锌皮和碳棒的回收：用钳子和剪子剪开回收的干电池的锌筒，将锌皮和碳棒取出，刷洗干净，将电池内的黑色粉末移入小烧杯中．
（3）氯化铵、氯化锌的提取、分离和检验
①向黑色粉末中加入一定量的蒸馏水充分搅拌溶解，过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤，所得晶体即为ZnCl₂和NH₄Cl的混合物；
②用加热法可以将NH₄Cl和ZnCl₂的晶体混合物分离开；
③写出证明ZnCl₂晶体中含Zn²⁺的操作步骤及实验现象：取少许晶体配成溶液，分为两份，一份逐滴滴加NaOH溶液至过量，另一份逐滴滴加氨水至过量，两溶液中均出现先产生白色沉淀，后沉淀都溶解的现象．（已知Zn（OH）₂是两性氢氧化物且能溶解于氨水）
④最后剩余的黑色残渣的主Ⅰ要成分是MnO₂，还有炭黑和有机物等，可用灼烧的方法除去杂质．

Answer 1

分析 （1）锌锰干电池中，锌作为负极，失去电子；MnO₂生成Mn₂O₃，该过程中的Mn化合价降低，被还原，还原剂就是正极产物氢气；
（2）②根据NH₄Cl易分解的性质选取分离方法；
③Zn²⁺中不管是先滴加强碱性或弱碱性溶液都能先出现白色沉淀，后沉淀溶解．

解答 解：（1）在锌锰干电池中，活泼金属锌为电池负极，反应式为Zn-2e^-=Zn²⁺，MnO₂生成Mn₂O₃，该过程中的Mn化合价降低，被还原，还原剂就是正极产物氢气，反应式为2MnO₂+H₂=Mn₂O₃+H₂O，
故答案为：Zn-2e^-=Zn²⁺；2MnO₂+H₂=Mn₂O₃+H₂O；
（3）②NH₄Cl具有热不稳定性，而且稳定性降低时又能马上化合生成氯化铵，因此可以采用加热方法，
故答案为：加热；
③Zn²⁺中不管是先滴加强碱性或弱碱性溶液都能先出现白色沉淀，后沉淀溶解，Zn（OH）₂也能溶解于氨水，则取少许晶体配成溶液，分为两份，一份逐滴滴加NaOH溶液至过量，另一份逐滴滴加氨水至过量，两溶液中均出现先产生白色沉淀，后沉淀都溶解的现象，说明ZnCl₂晶体中含Zn²⁺；
故答案为：取少许晶体配成溶液，分为两份，一份逐滴滴加NaOH溶液至过量，另一份逐滴滴加氨水至过量，两溶液中均出现先产生白色沉淀，后沉淀都溶解的现象．

点评 本题是以实验为主的综合题，考查物质的提取、分离、检验及电化学知识，题目较为综合，题目难度中等，学习中注意化学实验知识的积累，侧重于考查学生的实验探究能力和分析应用能力．