Question

2．某化學(xué)興趣小組回收利用廢舊干電池．
實(shí)驗(yàn)1：回收填料中的二氧化錳和氯化銨查閱資料：廢舊干電池填料的主要成分為二氧化錳、炭粉、氯化銨和氯化鋅等，其中氯化銨、氯化鋅可溶于水．興趣小組的同學(xué)們設(shè)計(jì)回收物質(zhì)的流程如圖1所示．

（1）操作1和操作2的名稱都是過濾，該操作中玻璃棒的作用是引流．
（2）灼燒濾渣l的目的是使炭粉和氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化成二氧化碳，從而和二氧化錳分離
實(shí)驗(yàn)2：利用外殼回收物鋅制取氫氣及相關(guān)探究
（3）用鋅和稀硫酸制取氫氣．己知?dú)錃饷芏缺瓤諝庑∏译y溶于水，提供裝置如圖2．
①應(yīng)選擇：發(fā)生裝置為B（填編號），排空氣法收集裝置為D（填編號）．
②若用排水法收集并測定氣體的體積，氣體從裝置B導(dǎo)管口b（填“a”或“b”） 進(jìn)；選用儀器F測量排出水的體積，儀器F名稱是量筒．為了保證測定的準(zhǔn)確，出水導(dǎo)管應(yīng)放在儀器F的上端（填“上端”或“底端”）．
（4）探究影響鋅與稀硫酸反應(yīng)快慢的因素．反應(yīng)過程中，用前10min內(nèi)收集的氫氣體積比較反應(yīng)的快慢．控制其他條件相同，進(jìn)行下表四組實(shí)驗(yàn)，獲得數(shù)據(jù)如表．

驗(yàn)實(shí)號編	試  劑		前 10min 內(nèi)產(chǎn)生的氫氣體積（mL）
	不同純度的鋅	不同體積和濃度的稀硫酸
a	純鋅	30mL 30%	564.3
b	含雜質(zhì)的鋅	30mL 30%	634.7
c	純鋅	30mL 20%	449.3
d	純鋅	40mL 30%	602.8

①比較實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)b，可以得到的結(jié)論是鋅越純，與稀硫酸反應(yīng)的速率越慢．
②為了研究硫酸濃度對反應(yīng)快慢的影響，需比較實(shí)驗(yàn)a和c（填編號）．
③控制其他條件相同，需控制的條件是鋅的純度（列舉一種條件即可）．
【實(shí)驗(yàn)4探究】經(jīng)處理干凈的二氧化錳在氯酸鉀分解反應(yīng)中的催化作用
（1）把干燥純凈的24.5g氯酸鉀和5.5g二氧化錳混勻、裝入大試管中，加熱．
（2）待反應(yīng)完全后，將試管冷卻、稱量，得到20.4g殘留固體．
（3）再將殘留固體經(jīng)溶解、過濾、洗滌、干燥、稱量，得到5.5g黑色固體．
【數(shù)據(jù)分析】
①該實(shí)驗(yàn)說明：二氧化錳在氯酸鉀分解反應(yīng)前后，質(zhì)量不變．
②完全反應(yīng)后制得氧氣的質(zhì)量是9.6g．（提示：已知所有化學(xué)反應(yīng)遵循如下規(guī)律：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后各生成物的質(zhì)量總和）
【實(shí)驗(yàn)反思】
要證明二氧化錳是氯酸鉀分解反應(yīng)的催化劑，還要做一個(gè)對比實(shí)驗(yàn)：將等質(zhì)量的2份氯酸鉀粉末，其中一份加入少量的上述實(shí)驗(yàn)所得二氧化錳混勻、裝入試管，另一份裝入另一試管，加熱，比較反應(yīng)速率的大�。�

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)1：
過濾可以除去不溶于水的物質(zhì)；
玻璃棒的用途有攪拌、引流、轉(zhuǎn)移物質(zhì)等；
加熱條件下，炭粉能和空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化碳；
實(shí)驗(yàn)2：
根據(jù)制取氣體的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的性質(zhì)可以選擇發(fā)生裝置和收集裝置；
量筒可以測量液體的體積；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷相關(guān)方面的問題；
【實(shí)驗(yàn)4探究】
氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下，受熱分解生成氯化鉀和氧氣．

解答 解：實(shí)驗(yàn)1：
（1）操作1和操作2的名稱都是過濾，該操作中玻璃棒的作用是引流．
故填：過濾；引流．
（2）灼燒濾渣l的目的是使炭粉和氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化成二氧化碳，從而和二氧化錳分離．
故填：使炭粉和氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化成二氧化碳，從而和二氧化錳分離．
實(shí)驗(yàn)2：
（3）①用鋅和稀硫酸制取氫氣不需要加熱，應(yīng)該用B裝置作為發(fā)生裝置；
氫氣密度比空氣小，可以用向下排空氣法收集，即用D裝置收集．
故填：B；D．
②若用排水法收集并測定氣體的體積，氣體從裝置E導(dǎo)管口b進(jìn)；
選用儀器F測量排出水的體積，儀器F名稱是量筒，為了保證測定的準(zhǔn)確，出水導(dǎo)管應(yīng)放在儀器F的上端．
故填：b；量筒；上端．
（4）①比較實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)b，可以得到的結(jié)論是鋅越純，與稀硫酸反應(yīng)的速率越慢．
故填：鋅越純，與稀硫酸反應(yīng)的速率越慢．
②為了研究硫酸濃度對反應(yīng)快慢的影響，需比較實(shí)驗(yàn)a和c．
故填：a；c．
③控制其他條件相同，需控制的條件是鋅的純度、稀硫酸的濃度、體積等．
故填：鋅的純度．
【數(shù)據(jù)分析】
①該實(shí)驗(yàn)說明：二氧化錳在氯酸鉀分解反應(yīng)前后，質(zhì)量不變．
故填：質(zhì)量．
②完全反應(yīng)后制得氧氣的質(zhì)量是：24.5g+5.5g-20.4g=9.6g，
故填：9.6．
【實(shí)驗(yàn)反思】
要證明二氧化錳是氯酸鉀分解反應(yīng)的催化劑，還要做一個(gè)對比實(shí)驗(yàn)：將等質(zhì)量的2份氯酸鉀粉末，其中一份加入少量的上述實(shí)驗(yàn)所得二氧化錳混勻、裝入試管，另一份裝入另一試管，加熱，比較反應(yīng)速率的大小即可．
故填：反應(yīng)速率．

點(diǎn)評 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．