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考查化学电池 培养低碳意识 湖北省石首市文峰中学 刘 涛 【母题回眸】化学电池是一类重要的能源，按工作性质可分为：一次电池（例如干电池）和二次电池（可充电电池，例如铅酸蓄电池）。请你完成化学电池的利用与回收问题的探究： ⑴铅酸蓄电池放电时能量转变是 能转变成 能。 ⑵电动自行车使用一种铅酸电池，而生产电池用的是28%的稀硫酸，将浓硫酸稀释配制成该稀硫酸时，一定将 沿器壁缓慢注入 中，并不断搅拌以防液体飞溅。  ⑶使用铅酸蓄电池的电动车与使用汽油燃料的轻便摩托车相比，电动车不会产生 等有害气体，但电池对土壤和水体的污染是不容忽视的。⑷废旧干电池中许多物质是可以回收利用的。某种型号干电池的剖面如右图所示。现对干电池内的填充物（MnO2、C、可溶性糊状物和水）进行探究，请填空： ①取填充物溶于水，过滤、洗涤、干燥，得到黑色不溶物。再经过______处理，即可得到纯净的MnO2； ②取①中过滤得到的滤液，分为两份，一份加入烧碱溶液，加热产生一种刺激性气味的气体，该气体的水溶液pH>7，且常用作化肥，则该气体的化学式为______；另一份加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，滴加稀HNO3沉淀不溶解，则可推知糊状物的化学式为________ 。 解析：本道实验探究试题注重考查学生获取信息、并利用信息进行科学探究的能力，同时培养同学们节约资源和保护环境的低碳生活意识。 化学电池是生活、生产和科学实验中经常使用的重要能源，属于一种非绿色能源，将化学能转化为电能，按工作性质可分为：一次电池（锌锰干电池等）和二次电池（可充电电池，例如铅酸蓄电池等）。铅酸蓄电池使用质量分数为28%的稀硫酸，稀释浓硫酸时将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中，并用玻璃棒不断搅拌以防具有腐蚀性的酸液向四周飞溅。化学电池不同于燃料汽油，不含有碳元素，使用铅酸蓄电池的电动车不会产生CO等有害气体污染空气，但是化学电池中不可避免含有汞和铅等重金属，会对土壤和水体造成严重污染。 废旧干电池含有许多化学物质可以回收再利用，用碳棒和铜帽做电极主要利用了金属和石墨的导电性。若取电池内部中的填充物充分溶于水，通过过滤、洗涤、干燥，即可得到黑色不溶物。再经过灼烧或加热处理，碳粉燃烧的化学方程式为：C+O2  CO2 ，则可除去可燃性碳粉，然后得到纯净的MnO2固体，回收MnO2可用作化学实验的催化剂等。由于干电池填充物的滤液中还含有电解质氯化铵，其中一份滤液加入烧碱氢氧化钠溶液发生复分解反应，有关化学方程式为：NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3↑+H2O，生成具有刺激性气味的气体氨气NH3，其水溶液pH>7，即为氨水用作化肥中的氮肥。另一份加入AgNO3溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀AgCl，有关化学方程式为：NH4Cl+AgNO3=AgCl↓+NH4NO3 。则通过回收废旧锌锰干电池可得到的物质有碳棒（石墨）、金属铜和锌、二氧化锰和氯化铵等。 参考答案：⑴化学能，电能；⑵浓硫酸，水；⑶CO等；⑷①灼烧（或加热），②NH3；NH4Cl。  【拓展设计】1． 锂电池是新型高能电池，手机、手提电脑中使用的电池多为锂电池（右图），锂电池具有质量轻、电量大等优点。则： ⑴锂电池内的某个反应可表示为Li+MnO2= LiMnO2。下列关于该反应的说法中正确的是（ ） A．反应中MnO2是催化剂 B．反应前后Mn元素的化合价不变 C．该反应为化合反应 D．生成物LiMnO2为氧化物 ⑵现代社会生活中，各种电池用量大幅增加，废电池的回收处理问题已引起人们的关注。回收废电池主要是为了 （ ） A．利用废电池外壳的金属材料 B．利用废电池中的石墨电极 C．防止废电池中的铅、镉、汞等重金属对土壤和水造成污染 D．防止废电池中渗漏的液体对其它物品造成腐蚀 2．废干电池内的黑色固体含有MnO2、ZnCl2、NH4Cl、C（少量）等物质。化学小组欲通过以下流程，分离并回收部分物质。回答相关问题；  ⑴玻璃棒在操作I中的作用：____________________。 ⑵过滤后，滤液C仍然浑浊，则造成浑浊的原因可能是_______（填编号）。 A．滤纸破损 B．过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘 C．烧杯不干净 D．滤波C中的物质相互反应 ⑶固体B常用作催化剂，则B是 ______ （填化学式），写出在空气中灼烧A时发生反应的化学方程式：_____________________。 ⑷仅用硝酸银溶液 （填“能”或“不能”）区分E和F。某同学认为固体E是NH4Cl，则检验方法是： ________________ 。 ⑸NH4Cl属于化学肥料中的 肥。 【参考答案】1题：⑴C；⑵C；2题：⑴搅拌；⑵ABC；⑶MnO2 ；C+O2 灼烧 CO2 ；⑷不能；取少量E加入适量熟石灰（或其他强碱），并加热，若闻到刺激性气味的气体，则E为NH4Cl ；⑸氮。 (责任编辑：admin) |