题目内容
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池．实验 1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵
查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水．兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图1所示．
（1）操作 1 和操作 2 的名称都是______，该操作中玻璃棒的作用是______．
（2）灼烧滤渣 l 的目的是______．
（3）己知滤液 1 中氯化铵和氯化锌的浓度相近．在某温度下蒸发滤液 1 时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度______氯化锌的溶解度（填“＜”、“=”或“＞”）．
实验 2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
（4）用锌和稀硫酸制取氢气．己知氢气密度比空气小且难溶于水，提供装置如图 2．
①应选择：发生装置为______（填编号），排空气法收集装置为______（填编号）．
②若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置 B 导管口______（填“a”或“b”） 进；选用仪器 F 测量排出水的体积，仪器 F 名称是______．
（5）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素．反应过程中，用前 10min 内收集的氢气体积比较反应的快慢．控制其他条件相同，进行下表四组实验，获得数据如下表．
| 验实号编 | 试剂 | 前 10min 内产生的氢气体积（mL） | |
| 不同纯度的锌 | 不同体积和浓度的稀硫酸 | ||
| a | 纯锌 | 30mL 30% | 564.3 |
| b | 含杂质的锌 | 30mL 30% | 634.7 |
| c | 纯锌 | 30mL 20% | 449.3 |
| d | 纯锌 | 40mL 30% | 602.8 |
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验______和实验______（填编号）．
③控制其他条件相同，需控制的条件是______（例举一种条件即可）．
（2）根据滤渣的成分及实验的目的分析；
（3）根据等浓度的溶液，等温度下蒸发，溶解度小的先析出分析；
（4）①根据反应物的状态和反应条件选择发生装置；根据气体的密度和溶解性选择收集装置；
②根据排水法收集气体的原理及装置F的实验目的分析；
（5）①通过表格比较实验的相同点和不同点得出结论；
②利用控制变量法分析自变量是硫酸的浓度，因变量是反应的快慢进行分析选择对比组；
③从外因寻找需要控制的条件：温度，颗粒大小等．
解答：解：（1）根据流程图操作1和操作2都是不溶性固体和液体的分离，因此是过滤操作，过滤时玻璃棒起到引流的作用；
（2）因为废旧干电池填料的主要难溶性物质为二氧化锰、炭粉，因此溶解过滤后的滤渣含有二氧化锰和碳粉，而回收二氧化锰，因此通过灼烧可以把碳粉变成二氧化碳，因此灼烧滤渣 l 的目的是除去碳粉；
（3）因为氯化铵和氯化锌的浓度相近，在某温度下蒸发滤液 1 时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度＜氯化锌的溶解度；
（4）①用锌和稀硫酸制取氢气，因此发生装置属于固液常温型的B装置；因为氢气密度比空气小且难溶于水，因此可以采用排水法或向下排空气法收集；
②若通过E装置采用排水发生收集氢气，氢气不易溶于水，因此会聚集在水的上方，因此进气管是短管；
要量取收集的氢气的体积，利用仪器F-量筒通过量取排出水的体积就是氢气的体积测定；
（5）①实验 a 和实验 b，相同点是同体积同浓度的稀硫酸，不同点是含杂质的锌和纯锌，结果含杂质的锌比纯锌反应速率要快；
②要研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需要不同浓度的硫酸，而要控制锌的纯度相同，比较产生氢气的快慢，因此对比组是a和c；
③控制变量法需要考虑的是自变量和因变量，而其它外界条件均保存相同，因此控制其他条件相同，需控制的条件如；温度（或锌粒形状大小）．
故答案为：（1）过滤；引流；（2）除去碳粉；（3）＜；（4）①B，D； ②b，量筒；
（5）①与同体积同浓度的稀硫酸反应，含杂质的锌比纯锌反应速率要快；②a和c； ③温度（或锌粒形状大小）．
点评：本题考查了废电池的物质的回收及有关氢气的制取的探究，知识点较多，属于化学实验基本实验技能的考查，要求在平时的学习中要注意掌握常见的化学操作及其原理，熟练运用．
轻松暑假总复习系列答案
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验 1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵
查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图 12 所示。
（1）操作1 和操作2 的名称都是____________，该操作中玻璃棒的作用是____________。
（2）灼烧滤渣 l 的目的是________________________ 。
（3）己知滤液 1 中氯化铵和氯化锌的浓度相近。在某温度下蒸发滤液1 时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度____氯化锌的溶解度（填“＜”、“=”或“＞”）。
实验 2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
（4）用锌和稀硫酸制取氢气。己知氢气密度比空气小且难溶于水，提供装置如图 13 。
① 应选择：发生装置为____（填编号），排空气法收集装置为____（填编号）。
② 若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置 B 导管口____（填“ a ”或“ b ” ) 进；选用仪器 F 测量排出水的体积，仪器 F 名称是________。
（5）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中，用前 10 min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同，进行下表四组实验，获得数据如下表。
|
验实号编 |
试剂 |
前 10 min 内产生的氢气体积(mL) |
|
|
不同纯度的锌 |
不同体积和浓度的稀硫酸 |
||
|
a |
纯锌 |
30 mL 30 % |
564.3 |
|
b |
含杂质的锌 |
30 InL 30 % |
634.7 |
|
c |
纯锌 |
30 mL 20 % |
449.3 |
|
d |
纯锌 |
40 mL 30 % |
602.8 |
① 比较实验 a 和实验 b ，可以得到的结论是________________________。
② 为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验_____和实验_____（填编号）。
③ 控制其他条件相同，需控制的条件是______________________（例举一种条件即可）。
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池。
实验 1 回收填料中的二氧化锰和氯化铵
查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如下图所示。
 |
（1）操作 1 的名称是 ▲ ，该操作中玻璃棒的作用是 ▲ 。
（2）灼烧滤渣 l 的目的是 
▲ 。
（3）二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂,下表是他们的有关实验数据，请你回答有关问题：
| 二氧化锰与氯酸钾的质量比 | 1/40 | 1/20 | 1/10 | 1/5 | 1/3 | 1/2 | 2/3 | 1/1 | 2/1 |
| 生成1L氧气所需的时间（s） | 124 | 79 | 50 | 54 | 75 | 93 | 106 | 153 | 240 |
①据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为 ▲ 时，反应速率最快。分析可知反应前后二氧化锰在固体混合物中质量分数是 ▲ （“不变”或“变大”或“变小”）。
②二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率很慢，原因是 ▲ ；二氧化锰用量过多，产生氧气的速率 ▲ （填“变快”、“变慢”或“不变”），通过分析可知，在化学反应中催化剂的用量 ▲ （填“是”或“不是”）越多越好。
实验 2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
（4）用锌粒和稀硫酸可制取氢气（锌+硫酸→硫酸锌+氢气）。己知氢气密度比空气小且难溶于水，提供装置如下图:应选择：发生装置为 ▲ （填编号），排空气法收集装置为 ▲ （填编号）。
（5）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素。反应过程中，用前 10 min 内收集的氢气体积比较反应的快慢。控制其他条件相同，进行下表四组实验，获得数据如下表。
| 验实 号编 | 试剂 | 前 10 min 内产生 的氢气体积(mL) | |
| 不同纯度的锌 | 不同体积和浓度的稀硫酸 | ||
| a | 纯锌 | 30 mL 30 % | 564.3 |
| b | 含杂质的锌 | 30 mL 30 % | 634.7 |
| c | 纯锌 | 30 mL 20 % | 449.3 |
| d | 纯锌 | 40 mL 30 % | 602.8 |
①比较实验 a 和实验 b ，可以得到的结论是 ▲ 。
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验 ▲ 和实验 ▲ （填编号）。
③控制其他条件相同，需控制的条件是 ▲ （例举一种条件即可）。