Question

6．某化学小组对废干电池内的填充物进行探究，剥开电池发现一些黑色物质，同时闻到氨味．
查阅资料：干电池内的填充物中含有炭黑、二氧化锰、氯化锌、氯化铵等物质，二氧化锰不与稀盐酸、稀硫酸发生反应．
【猜想】猜想一：黑色物质中含有铵盐；猜想二：黑色物质中含有二氧化锰．
【实验验证】实验一：取适量黑色物质与Ca（OH）₂混合置于研钵内进行研磨，闻到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明猜想一成立．
实验二：探究黑色物质中是否含有二氧化锰，并进行回收，实验过程如下：

步骤④试管中产生较多气泡，立即向试管中伸入带火星的木条，木条复燃（填操作方法、实验现象），证明生成了氧气．上述实验产生氧气的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．小刚据此判断猜想二成立．
【交流讨论】Ⅰ、查阅资料：氧化铜也可以对过氧化氢的分解起催化作用．有的同学对小刚的判断提出了质疑，认为黑色物质中对过氧化氢的分解起催化作用的可能是氧化铜，继续实验：取少量步骤③得到的固体与试管中，加入稀流酸，黑色固体不溶解（填操作方法、实验现象），证明黑色物质中不含氧化铜．
Ⅱ、若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须要验证二氧化锰所特有的质量和化学性质．
【拓展应用】氯化锌和氯化铵混合溶液中含有杂质氯化铜，会加速对电池的腐蚀，欲除去氯化铜，最好选用下列试剂中的B（填字母序号）．
A、氢氧化钠   B、锌粉   C、铁粉   D、碳酸钠
部分物质的溶解性表

	OH-	Cl-	${CO}_{3}^{2-}$
${NH}_{4}^{+}$	溶、挥	溶	溶
Na+	溶	溶	溶
Zn2+	不	溶	不
Cu2+	不	溶	不

Answer 1

分析 实验一．根据铵盐与碱混合会放出氨气进行解答；
实验二．根据二氧化锰和过氧化氢溶液混合会生成氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃进行解答；
【交流讨论】
Ⅰ．根据氧化铜和稀硫酸反应解答；
Ⅱ．根据二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率，而本身的质量和化学性质不变进行解答；
【拓展应用】根据除去杂质的原则可知，既要除去杂质离子又要不能引入新的杂质离子进行分析．

解答 解：
实验一．铵盐与碱混合会放出氨气，所以取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研磨，嗅到氨味，再用湿润的红色石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐；
实验二．二氧化锰和过氧化氢溶液混合会生成氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，二氧化锰和过氧化氢溶液混合会生成氧气，化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【交流讨论】
Ⅰ．氧化铜也可以对过氧化氢的分解起催化作用．有的同学对小刚的判断提出了质疑，认为黑色物质中对过氧化氢的分解起催化作用的可能是氧化铜，继续实验：取少量步骤③得到的固体与试管中，加入稀流酸，黑色固体不溶解，证明黑色物质中不含氧化铜．
Ⅱ．二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率，而本身的质量和化学性质不变，所以若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和化学性质．
【拓展应用】
ZnCl₂和NH₄Cl混合溶液中含有杂质CuCl₂，实际上就是除去Cu²⁺即可，若选用NaOH会和三种物质都反应，若选用Fe会引入新杂质离子亚铁离子，若选用Na₂CO₃会使原物质发生反应的同时引入杂质离子钠离子，只有固体Zn即能除去杂质离子Cu²⁺又不引入新的杂质离子，故选：B．
故答案为：
实验一．Ca（OH）₂；蓝；
实验二．向试管中伸入带火星的木条，木条复燃；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【交流讨论】Ⅰ、加入稀流酸，黑色固体不溶解；
Ⅱ、质量和化学性质；
【拓展应用】B．

点评 本题是一个综合性很强的实验题，难度较大．试题涉及到了试验设计、常见离子组的鉴别．学生对方程式的书写应熟练掌握．