Question

【題目】實驗探究是學習化學的重要途徑。

在一次實驗探究活動中，老師用酸性鋅錳電池與同學們一起進行實驗探究，電池內部的結構如圖1所示，請你一起參與他們的探究。

（查閱資料）

（1）金屬鋅(含有少量的鐵)

（2）糊狀填充物由炭黑、MnO2、ZnC12和NH4Cl等組成

（3）有關數據見下表

溫度/℃		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

（實驗探究一）老師取適量黑色糊狀填充物，按圖2所示實驗流程進行探究。

（1）一致認為溶液A中溶質主要有_________（填寫化學式；

（2）欲從固體M 中得到較純的MnO2，操作Ⅲ可采用的簡便方法是________。

（實驗探究二）小明取電池外殼鋅皮，用砂紙打磨干凈，剪成小塊，進行實驗。

（3）取一塊鋅皮放入盛有適量稀鹽酸的燒杯中， 實驗中可觀察到的現象是_______ 。

（4）下列各組物質混合后，也能生成ZnCl2的有_______(填字母序號)。

A ZnO與稀鹽酸 B Zn與NaCl溶液 C Zn(NO3)2溶液與NH4Cl溶液

（5）化學課代表另取一塊鋅皮放入盛有一定CuSO4溶液的燒杯中，充分反應后得到溶液E和固體F。當溶液E中只含有一種溶質時，該溶質是______（填化學式）；當固體F中只含一種物質時，溶液E中最少含有______種溶質。

（6）老師稱取6.5g鋅皮與足量稀硫酸完全反應，則生成氫氣的質量______（填>、<、=）0.2g.

（7）某化學活動小組為測定由氧化銅和銅組成混合物中氧化銅的質量分數，取該固體混合物20g，將其加入100g某稀硫酸中，恰好完全反應，測得剩余固體的質量為4g，計算所用稀硫酸中溶質的質量分數______。（計算結果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】ZnC12和NH4Cl 灼燒 固體溶解，有大量氣泡 A ZnSO4 2 > 19.6%

【解析】

（1）據材料，糊狀填充物由炭黑、MnO2、ZnC12和NH4Cl等組成，溶解過濾后，溶液A中溶質主要有ZnC12和NH4Cl。

（2）固體M 中是碳單質和二氧化錳，想得到較純的MnO2，則需將碳單質轉化成氣體即可，采用的簡便方法是灼燒。

（3）取一塊鋅皮放入盛有適量稀鹽酸的燒杯中， 反應生成氣體，實驗中可觀察到的現象是固體溶解，有大量氣泡。

（4）A、氧化鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和水；B、Zn與NaCl溶液不反應；C、Zn(NO3)2溶液與NH4Cl溶液不反應；故選A。

（5）據材料，金屬鋅(含有少量的鐵)，當溶液E中只含有一種溶質時，說明鋅與硫酸銅溶液恰好完全反應，生成硫酸鋅和銅，故溶質是ZnSO4；當固體F中只含一種物質時，該物質為銅，那么鋅和鐵都與硫酸銅反應，溶液中溶質至少為兩種，為硫酸鋅和硫酸亞鐵。

（6）稱取6.5g鋅皮與足量稀硫酸完全反應，由于鋅皮含有鐵，鐵也會和稀硫酸反應放出氫氣，故生成氣體的質量大于0.2g。

（7）由于銅不與稀硫酸反應，則剩余固體為銅，那么氧化銅的質量為20g-4g=16g，根據化學方程式計算求出硫酸的質量，

解：設反應中硫酸的質量為x。

X=19.6g

稀硫酸中溶質的質量分數

故答案：（1）ZnC12和NH4Cl（2）灼燒（3）固體溶解，有大量氣泡（4）A

（5）ZnSO4、2（6）>（7）19.6%