某学校设计了一节实验活动课,让学生从废旧电池中回收碳棒、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质,整个实验过程如下。回答有关问题。
(1)干电池的基本构造和工作原理如图为干电池的基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应是__________________________,MnO2的作用是除去正极上的产物H2,该反应方程式为2MnO2+H2=Mn2O3+H2O。
(2)锌皮和碳棒的回收用钳子和剪子剪开待回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,并用毛刷刷干净,将电池内的黑色粉末移入烧杯中。
(3)氯化铵、氯化锌的提取、检验和分离
①如何从黑色粉末中提取NH4Cl和ZnCl2等晶体的混合物?写出简要的实验步骤________________________________________________________________________
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②设计简单的实验证明所得晶体中含有NH。
实验步骤
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________________________________________________________________________;
实验现象
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有关的离子方程式
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③用________的方法可将NH4Cl和ZnCl2的晶体混合物分离开。
④最后剩余的黑色残渣的主要成分是MnO2,还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质,该实验中要用到的主要仪器有
________________________________________________________________________。
烧过菜的铁锅未及时洗涤(残液中含NaCl等),第二天便出现红棕色锈斑。下列反应表示整个过程可能发生的变化,其中不符合事实的是( )
A.2H2O+O2+4e-=4OH-
B.Fe-3e-=Fe3+
C.Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上,一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是( )‘
A.液滴中的Cl- 由a区向b区迁移
B.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH-形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈
D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板,在铜铁接触处滴加NaCl溶液,则负极发生的电极反应为:Cu-2e-=Cu2+
据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为:2Zn+O2=2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是(双选)( )
A.锌为正极,空气进入负极反应
B.负极反应为Zn-2e-=n2+
C.正极发生氧化反应
D.电解液肯定不是强酸
锌锰干电池在放电时,电池总反应方程式可以表示为Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O。在此电池放电时,正极(碳棒)上发生反应的物质是( )
A.MnO2和NH4+ B.Zn2+和NH4+
C.Zn D.碳棒
一定温度下,分别往容积均为5 L的甲(恒压密闭容器)、乙(恒容密闭容器)中各加入0.5 mol无色的N2O4气体,立即出现红棕色。当反应进行到2 s时,测得乙容器中N2O4的浓度为0.09 mol·L-1。经过60 s乙容器中的反应达到平衡(反应过程中两个容器的温度均保持恒定)。
(1)容器中气体出现红棕色的原因是(用化学方程式表示)
________________________________________________________________________。
(2)前2 s内,乙容器中以N2O4的浓度变化表示的平均反应速率为____________________。
(3)达到平衡时,甲容器中反应所需的时间______60 s(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);两容器中都达到平衡时,N2O4的浓度:甲__________乙,反应过程中吸收的能量:甲__________乙。
(4)两容器都达到平衡后,若要使甲、乙中N2O4浓度相等,不能采取的措施是__________。
A.保持温度不变,适当压缩甲容器
B.保持容器体积不变,使甲容器升温
C.保持容器体积和温度不变,向甲容器中加入适量N2O4
D.保持容器体积不变,使甲容器降温