电池是日常必备用品之一,但它也是环境污染的一个重要来源。下面是某兴趣小组利用废旧锌锰干电池作为原料,并进行相关探究的过程。 【知识储备】 (1)锌锰电池的构造和组成(见图)。 (2)结晶水合物的特殊性质:在逐步升高温度条件下, 结晶水合物能失去部分或者全部结晶水,如蓝色的胆矾 晶体(CuSO4 •5H2O)受热时可失去结晶水变为白色的无 水硫酸铜粉末(CuSO4)。 (Ⅰ)制备皓矾晶体(ZnSO4•xH2O) 小组同学参观了某回收废旧锌锰电池的工厂,其回收工艺流程如图: 将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体(ZnSO4•xH2O),蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止 引起液滴飞溅。 (Ⅱ)兴趣拓展——回收二氧化锰 实验(Ⅰ)中部分步骤可回收较纯净的二氧化锰固体。 (1)小王同学认为试剂a为水,你认为能不能实现实验目的?答: 。 (2)在空气中充分灼烧的目的是 。 (Ⅲ)皓矾晶体中结晶水含量的测定 小组同学将部分皓矾晶体(ZnSO4•xH2O)带回实验室,用下图装置测定晶体中结晶水的含量(图中半透膜可让气体通过又可防止固体粉末进入导管)。 测定方法:称取28.7g晶体置于C装置的硬质玻璃管中,加热至完全失去结晶水: (ZnSO4•xH2O ZnSO4 + xH2O),冷却至常温后,称量玻璃管中固体其质量为16.1g。 (1)B中的试剂可从下列物质中选取,你的选择是 。
(3)根据实验结果,计算皓矾晶体中结晶水的x值为 。 |
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固体混合物A (NH4Cl、MnO2、C)(Ⅰ)制备皓矾晶体 ,将滤液2蒸发浓缩、冷却结晶可得到皓矾晶体(ZnSO4•xH2O),蒸发时要用要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止局部温度过高,引起液滴飞溅。(Ⅱ)兴趣拓展——回收二氧化锰(1)小王同学认为试剂a为水,能实现目的,(2)在空气中充分灼烧的目的是除去混有的碳,(Ⅲ)皓矾晶体中结晶水含量的测定(1)B中的试剂起到干燥气体的作用,故应该为浓硫酸,(2)实验过程中若不通入二氧化碳测得的结果将偏小,(3)根据实验结果,可得到晶体中结晶水的x为:ZnSO4•xH2O ZnSO4 + xH2O
161+18x 18x
28.7g 28.7g-16.1g
X=7
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