Question

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、氯化锌可于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图 12 所示。

（1）操作1 和操作2 的名称都是____________，该操作中玻璃棒的作用是____________。

（2）灼烧滤渣 l 的目的是________________________ 。

（3）己知滤液 1 中氯化铵和氯化锌的浓度相近。在某温度下蒸发滤液1 时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度____氯化锌的溶解度（填“＜”、“=”或“＞”）。

实验 2 利用外壳回收物锌制取氢气及相关探究

（4）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 13 。

① 应选择：发生装置为____（填编号），排空气法收集装置为____（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____（填“ a ”或“ b ” ) 进；选用仪器 F 测量排出水的体积，仪器 F 名称是________。

（5）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，进行下表四组实验，获得数据如下表。

验实号编	试剂	前 10 min 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	30 mL 30 %	564.3
b	含杂质的锌	30 InL 30 %	634.7
c	纯锌	30 mL 20 %	449.3
d	纯锌	40 mL 30 %	602.8

① 比较实验 a 和实验 b ，可以得到的结论是________________________。

② 为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验_____和实验_____（填编号）。

③ 控制其他条件相同，需控制的条件是______________________（例举一种条件即可）。

Answer

（1）过滤，引流   （2）除去炭粉   （3）＜

（4）①B，D。 ② b ，量筒

（5）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要快。

② a和c

③ 锌粒形状大小

【解析】实验1：操作1和操作2之后得到了滤渣和滤液，故操作1为过滤，过滤操作中玻璃棒其引流的作用。通过灼烧可以使炭粉转化为CO2 ，在一定温度，下氯化铵溶解度小于氯化锌的溶解度，故大量的氯化铵晶体先析出

实验2：初中化学中有2套气体的发生装置，分别为固固加热型制取气体、固液不需要加热型制取气体，选择的依据是反应条件和反应物的状态。实验室用锌和稀硫酸制取氢气，故应该选择固液不需要加热型制取气体的装置；比较实验 a 和实验 b可以发现，稀硫酸浓度相同，只是a实验中为纯锌，b实验中为含杂质的锌，导致前 10 min 内产生的氢气体积不同，故得出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要快，为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需要控制锌的纯度相同，稀硫酸的体积相同，让稀硫酸的浓度成为唯一的一个变量。