Question

16．某兴趣小组同学电池中物质的成分，将电池剥开时闻到异  味且发现有黑色物质．
【提出问题】为什么有异味？黑色物质的成分是什么？
【网络搜索】干电池成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质；
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究．
实验Ⅰ：小婧取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研磨，听嗅到氨味，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熟石灰．
实验Ⅱ：小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，他采用的方法是用磁铁吸引，工业上采用铁矿石冶炼铁的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
实验Ⅲ：小明将黑色物质加入适量的水中搅拌，静置后过滤，取滤渣进行实验．

实验步骤	实验现象	实验结论
①将适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液	产生大量气泡	有气体生成
②立即向上述试管中伸入带火星的木条	木条复燃	该气体是氧气

上述实验中产生氧气的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰．
【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑．
（1）小莹认为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在反应前后都没有发生变化；
（2）小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解有催化作用．
【结论与反思】（1）干电池中一定含有铵盐，可能含有二氧化锰，一定不含有铁粉．因此，面对网络信息，我们要去伪存真，不应盲从．

Answer 1

分析 实验Ⅰ．根据铵盐与碱混合会放出氨气进行解答；
实验Ⅱ．根据铁能被磁铁吸引进行解答，氧化铁和一氧化碳反应能生成铁和二氧化碳；
实验Ⅲ．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】（1）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．

解答 解：
实验Ⅰ．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，再用湿润的石蕊试纸检测，试纸变蓝，证明黑色物质中含有铵盐；
实验Ⅱ．铁能被磁铁吸引，所以用一种物理方法发现黑色物质中不含铁扮．他采用的方法是用磁铁吸引；氧化铁和一氧化碳反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

实验Ⅲ．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，所以实验方案为：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液	产生大量气泡	有气体生成
②立即向试管中带火星的木条	木条复燃	该气体是氧气

；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\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【交流讨论】（1）二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率，而本身的质量和化学性质不变，所以若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰，必须验证二氧化锰的质量和化学性质．
故答案为：
实验Ⅰ．熟石灰；
实验Ⅱ．用磁铁吸引；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
实验Ⅲ．

实验步骤	实验现象	实验结论
	产生大量气泡
		氧气

2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【交流讨论】（1）化学性质．

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．