Question

2．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的名称都是过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流．
（2）灼烧滤渣l的目的是使炭粉和氧气反应转化成二氧化碳，从而和二氧化锰分离
实验2：利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究
（3）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B（填编号），排空气法收集装置为D（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b（填“a”或“b”） 进；选用仪器F测量排出水的体积，仪器F名称是量筒．为了保证测定的准确，出水导管应放在仪器F的上端（填“上端”或“底端”）．
（4）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

①比较实验a和实验b，可以得到的结论是锌越纯，与稀硫酸反应的速率越慢．
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验a和c（填编号）．
③控制其他条件相同，需控制的条件是锌的纯度（列举一种条件即可）．
【实验4探究】经处理干净的二氧化锰在氯酸钾分解反应中的催化作用
（1）把干燥纯净的24.5g氯酸钾和5.5g二氧化锰混匀、装入大试管中，加热．
（2）待反应完全后，将试管冷却、称量，得到20.4g残留固体．
（3）再将残留固体经溶解、过滤、洗涤、干燥、称量，得到5.5g黑色固体．
【数据分析】
①该实验说明：二氧化锰在氯酸钾分解反应前后，质量不变．
②完全反应后制得氧气的质量是9.6g．（提示：已知所有化学反应遵循如下规律：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后各生成物的质量总和）
【实验反思】
要证明二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂，还要做一个对比实验：将等质量的2份氯酸钾粉末，其中一份加入少量的上述实验所得二氧化锰混匀、装入试管，另一份装入另一试管，加热，比较反应速率的大小．

Answer 1

分析 实验1：
过滤可以除去不溶于水的物质；
玻璃棒的用途有搅拌、引流、转移物质等；
加热条件下，炭粉能和空气中的氧气反应生成二氧化碳；
实验2：
根据制取气体的反应物状态、反应条件、气体的性质可以选择发生装置和收集装置；
量筒可以测量液体的体积；
根据实验现象可以判断相关方面的问题；
【实验4探究】
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气．

解答 解：实验1：
（1）操作1和操作2的名称都是过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流．
故填：过滤；引流．
（2）灼烧滤渣l的目的是使炭粉和氧气反应转化成二氧化碳，从而和二氧化锰分离．
故填：使炭粉和氧气反应转化成二氧化碳，从而和二氧化锰分离．
实验2：
（3）①用锌和稀硫酸制取氢气不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
氢气密度比空气小，可以用向下排空气法收集，即用D装置收集．
故填：B；D．
②若用排水法收集并测定气体的体积，气体从装置E导管口b进；
选用仪器F测量排出水的体积，仪器F名称是量筒，为了保证测定的准确，出水导管应放在仪器F的上端．
故填：b；量筒；上端．
（4）①比较实验a和实验b，可以得到的结论是锌越纯，与稀硫酸反应的速率越慢．
故填：锌越纯，与稀硫酸反应的速率越慢．
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验a和c．
故填：a；c．
③控制其他条件相同，需控制的条件是锌的纯度、稀硫酸的浓度、体积等．
故填：锌的纯度．
【数据分析】
①该实验说明：二氧化锰在氯酸钾分解反应前后，质量不变．
故填：质量．
②完全反应后制得氧气的质量是：24.5g+5.5g-20.4g=9.6g，
故填：9.6．
【实验反思】
要证明二氧化锰是氯酸钾分解反应的催化剂，还要做一个对比实验：将等质量的2份氯酸钾粉末，其中一份加入少量的上述实验所得二氧化锰混匀、装入试管，另一份装入另一试管，加热，比较反应速率的大小即可．
故填：反应速率．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．