Question

某化学兴趣小组同学在回收废旧电池的同时，开展了如下的实验探究。

【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。

【实验1】废干电池的拆卸与处理

（1）兴趣小组同学将废旧干电池卸下的锌筒、碳棒冲洗干净，备用。

（2）将铜帽放入盐酸中，除去锈污，冲洗备用。

【实验2】检验废干电池筒内黑色固体中MnO₂的存在

兴趣小组同学设计了如下图所示的实验：

（1）操作②中过玻璃棒的作用是   ▲   。

（2）引流。。操作③灼烧黑色滤渣时，会产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为  ▲  。CO₂。。

（3）操作④试管中产生的气体能使带火星木条复燃，该气体为      ▲    。O₂

（4）由此得出结论：滤渣中除含有   ▲  MnO₂外，还含有黑色粉末     ▲    。C

【实验3】利用回收锌皮制取氢气及相关探究

（1）用锌皮和稀硫酸制取氢气。用适当的发生装置，采用排水法收集并测定氢气的体积（如右图），气体从装置A导管口  ▲ （填“ a ”或“ b ” ) 进，选用仪器B测量排出水的体积，仪器B名称是   ▲   。

（2）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4组实验，获得数据如下表。

实验编号	试剂	前10 min内产生的 氢气体积(mL)
锌的纯度	稀硫酸的体积和浓度
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

［数据分析］

①比较实验a和实验b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      ▲      （填实验编号）。

③探究影响该反应快慢的因素，还需控制的条件是：       ▲       （举一例即可）。

【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，   ▲  不变。

②完全反应后制得氧气的质量是   ▲   g。（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      ▲      的大小。

Answer 1

【实验2】（1）         引流  （2）CO₂  （3）O₂  （4）MnO₂（或C）    C(或MnO₂)C

【实验3】（1）b   量筒

（2）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大

②a和c   ③ 温度（或锌粒形状大小）

【实验4】［数据分析］①质量  ②9.6 ［实验反思］产生氧气速率