电池是日常必备用品之一,但它也是环境污染的一个重要。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(CuSO
4 •5H
2O)受热时可失去结晶水变为白色的无水硫酸铜粉末(CuSO
4)。
I.制备皓矾晶体(ZnSO
4•xH
2O)
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:

(1)流程图中试剂a的化学式是________;得到的滤液1农业上可用作_______________。
(2)将滤渣B在空气中充分灼烧可提纯制得的固体是_________,该方法提纯的原理是(用化学方程式回答)______________________。
(3)测定锌皮(铜芯)中锌的质量分数:称取不同质量锌皮(铜芯)于烧杯中,并加入等浓度的稀硫酸,数据如下表所示:
锌皮(铜芯)的质量
| 20g
| 15g
|
稀硫酸的质量
| 100g
| 120 g
|
生成气体的质量
| 0.4 g
| 0.4 g
|
求:锌皮(铜芯)中锌的质量分数。(写出计算过程,答案保留一位小数)_______
(4)滤液2中溶质主要是硫酸锌,其有关溶解度和温度关系如下表,
温度/℃
| 0
| 20
| 40
| 60
| 80
| 100
|
|
溶解度/g
| 41.8
| 54.1
| 70.4
| 74.8
| 67.2
| 60.5
|
|
将滤液2蒸发浓缩、_____________、过滤、洗涤、干燥,可得到皓矾晶体(ZnSO
4•xH
2O)。
Ⅱ.皓矾晶体中结晶水含量的测定
小组同学将部分皓矾晶体(ZnSO
4•xH
2O)带回实验室,用如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:

(ZnSO
4•xH
2O ="===" ZnSO
4 + xH
2O),冷却至常温后,称量玻璃管中固体其质量为16.1g。
(5)A中的化学方程式是______________,B中的试剂可从下列物质中选取,你的选择是________。
A.浓硫酸 B.硝酸银溶液 C.饱和碳酸钠溶液 D.澄清石灰水
(6)实验过程中若不通入空气测得的结果将____________
(填“偏大”、 “偏小”或“无影响”)。根据实验结果,计算皓矾晶体中结晶水的x值为_____。
(7)将上述皓矾晶体加热会逐渐失去部分结晶水,加热过程中有关残留固体质量如图,写出C-D段发生反应的化学方程式____________________。
