Question

一節(jié)一號干電池爛在地里，能使1m²的土壤永久失去利用價值；一粒紐扣電池可使600t水受到污染，相當于一個人一生的飲水量．許多有識之士正在研究廢舊電池的有效回收再利用技術．圖1為干電池示意圖．

【物質歸類】將回收的廢干舊電池進行分離歸類

（1）可以得到的單質有（用化學式表示，下同）　，

氧化物有　　．

某化學興趣小組回收利用廢舊干電池并進行相關實驗探究．

【實驗探究1】回收填料中的二氧化錳和氯化銨

查閱資料：干電池示意圖中⑤和⑥為填料，其中氯化銨、氯化鋅可溶于水．興趣小組的同學們設計回收物質的流程如圖2所示．

（2）操作1和操作2的名稱都是　　，該操作中玻璃棒的作用是　　．

（3）灼燒濾渣l的目的是　　．

【實驗探究2】探究影響鋅與稀硫酸反應快慢的因素

（4）反應過程中，用前10min內收集的氫氣體積比較反應的快慢．控制其他條件相同，進行下表四組實驗，獲得數據如下表．

實驗編號	試劑	前10 min 內產生的氫氣體積（mL）
不同純度的鋅	不同體積和濃度的稀硫酸
a	純鋅	30 mL 30%	564.3
b	含雜質的鋅	30 mL 30%	634.7
c	純鋅	30 mL 20%	449.3
d	純鋅	40 mL 30%	602.8

①比較實驗a和實驗b，可以得到的結論是　　．

②為了研究硫酸濃度對反應快慢的影響，需比較實驗　　和實驗　　（填編號）．

③控制其他條件相同，需控制的條件是　　（例舉一種條件即可）．

【實驗探究3】利用鋅皮和稀硫酸制取氫氣，并測定鋅皮中鋅的質量分數

（5）制取氫氣的實驗操作有：

a．收集氣體；b．向錐形瓶里裝鋅皮；c．連接儀器，檢查裝置氣密性；d．向長頸漏斗中注入稀硫酸；e．裝配儀器．

正確的操作順序為　　．

（6）測定鋅皮中鋅的質量分數：已知該鋅皮中含有少量雜質鐵，將該鋅皮放入如圖3所示的盛有稀硫酸的錐形瓶中，多次實驗后，取平均值所得數據如表：

反應前	充分反應后裝置及反應剩余物質質量
裝置和足量的稀硫酸質量	鋅皮質量
342.1g	16g	357.7g

若不考慮干燥劑吸收空氣中的水蒸氣，請分析計算：

①根據質量守恒定律求生成氫氣的質量為　　g．

②該合金中鋅的質量為　　g，鋅皮中鋅的質量分數為　　%．

Answer 1

考點：

混合物的分離方法；影響化學反應速率的因素探究；過濾的原理、方法及其應用；氫氣的制取和檢驗；金屬的化學性質；單質和化合物的判別；根據化學反應方程式的計算．.
專題：	物質的分離和提純；有關化學方程式的計算；科學探究．
分析：	【物質歸類】根據物質的分類知識和單質、氧化物的定義回答． 【實驗探究1】 （2）根據操作1分離混合物的狀態(tài)及過濾可用于難溶性固體和可溶性固體的分離進行分析； （3）根據碳和氧氣反應生成二氧化碳進行解答； （4）①通過表格比較實驗的相同點和不同點得出結論； ②利用控制變量法分析自變量是硫酸的濃度，因變量是反應的快慢進行分析選擇對比組； ③從外因尋找需要控制的條件：溫度，顆粒大小等． 【實驗探究3】 （5）本題考查實驗室制取氫氣的實驗步驟，要注意先連接儀器再檢查氣密性，先加固體后加液體． （6）①根據鋅和硫酸反應生成氫氣而銅不反應，所以反應前后質量減少的質量就是氫氣的質量進行解答； ②根據氫氣的質量求出該合金中鋅的質量以及該合金中鋅的質量分數進行解答．
解答：	解：【物質歸類】單質是由同種元素組成的純凈物，碳、鋅、銅等符合定義；氧化物是由兩種元素組成的，且其中一種元素為氧元素的化合物，二氧化錳符合定義； 【實驗探究1】 （2）根據流程圖操作1和2都是不溶性固體和液體的分離，因此是過濾操作，過濾時玻璃棒起到引流的作用； （3）因為廢舊干電池填料的主要難溶性物質為二氧化錳、炭粉，因此溶解過濾后的濾渣含有二氧化錳和碳粉，而回收二氧化錳，因此通過灼燒可以把碳粉變成二氧化碳，因此灼燒濾渣l的目的是除去碳粉； （4）①實驗a和實驗b，相同點是同體積同濃度的稀硫酸，不同點是含雜質的鋅和純鋅，結果含雜質的鋅比純鋅反應速率要快； ②要研究硫酸濃度對反應快慢的影響，需要不同濃度的硫酸，而要控制鋅的純度相同，比較產生氫氣的快慢，因此對比組是a和c； ③控制變量法需要考慮的是自變量和因變量，而其它外界條件均保存相同，因此控制其他條件相同，需控制的條件如；溫度（或鋅粒形狀大�。�． 【實驗探究3】（5）根據實驗步驟中要先連接裝置再檢查裝置的氣密性，然后加藥品時先固體后液體，再收集氣體，則順序為cbeda． （6）①依題意和質量守恒定律可得：氫氣的質量=342.1g+16g﹣357.70g=0.4g ②設該合金中鋅的質量為x． Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 65               2 x              0.4g 則，解得x=13g． 則該合金中鋅的質量分數為×100%=81.25%． 故答案為： 【物質歸類】（1）Cu、C、Zn，MnO2． 【實驗探究1】（2）過濾，引流．（3）除去炭粉． 【實驗探究2】（4）①與同體積同濃度的稀硫酸反應，含雜質的鋅比純鋅反應速率要快．②a、c．③溫度． 【實驗探究3】（5）cbeda．（6）①0.4．②13，81.25．
點評：	化學來源于生產、生活，也服務于生產、生活，與生產、生活相關的化學知識是中考熱點之一，要引起注意．在實驗時要嚴格按照實驗的步驟來完成，否則可能會導致實驗的失敗，同時注意培養(yǎng)學生具有嚴謹的科學思維方法．