（2013o厦门）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、氯化锌可溶于水．兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图1所示．
（1）操作1和操作2的名称都是过滤，该操作中玻璃棒的作用是引流．
（2）灼烧滤渣1的目的是除去炭粉．
（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的溶解度＜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2．
①应选择：发生装置为B（填编号），排空气法收集装置为D（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b（填“a”或“b”） 进；选用仪器F测量排出水的体积，仪器 F名称是量筒．
（5）探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素．反应过程中，用前10min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．
前10min 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
含杂质的锌
①比较实验 a 和实验 b，可以得到的结论是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为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验a和实验c（填编号）．
③控制其他条件相同，需控制的条件是温度（或锌粒形状大小）（例举一种条件即可）．
解：（1）根据流程图操作1和操作2都是不溶性固体和液体的分离，因此是过滤操作，过滤时玻璃棒起到引流的作用；
（2）因为废旧干电池填料的主要难溶性物质为二氧化锰、炭粉，因此溶解过滤后的滤渣含有二氧化锰和碳粉，而回收二氧化锰，因此通过灼烧可以把碳粉变成二氧化碳，因此灼烧滤渣1的目的是除去碳粉；
（3）因为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；
（4）①用锌和稀硫酸制取氢气，因此发生装置属于固液常温型的B装置；因为氢气密度比空气小且难溶于水，因此可以采用排水法或向下排空气法收集；
②若通过E装置采用排水发生收集氢气，氢气不易溶于水，因此会聚集在水的上方，因此进气管是短管；
要量取收集的氢气的体积，利用仪器F-量筒通过量取排出水的体积就是氢气的体积测定；
（5）①实验a和实验b，相同点是同体积同浓度的稀硫酸，不同点是含杂质的锌和纯锌，结果含杂质的锌比纯锌反应速率要快；
②要研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需要不同浓度的硫酸，而要控制锌的纯度相同，比较产生氢气的快慢，因此对比组是a和c；
③控制变量法需要考虑的是自变量和因变量，而其它外界条件均保存相同，因此控制其他条件相同，需控制的条件如；温度（或锌粒形状大小）．
故答案为：（1）过滤；引流；（2）除去碳粉；（3）＜；（4）①B，D； ②b，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；②a和c； ③温度（或锌粒形状大小）．
（1）根据操作1和操作2分离混合物的状态及过滤可用于难溶性固体和可溶性固体的分离进行分析；
（2）根据滤渣的成分及实验的目的分析；
（3）根据等浓度的溶液，等温度下蒸发，溶解度小的先析出分析；
（4）①根据反应物的状态和反应条件选择发生装置；根据气体的密度和溶解性选择收集装置；
②根据排水法收集气体的原理及装置F的实验目的分析；
（5）①通过表格比较实验的相同点和不同点得出结论；
②利用控制变量法分析自变量是硫酸的浓度，因变量是反应的快慢进行分析选择对比组；
③从外因寻找需要控制的条件：温度，颗粒大小等． 下载
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废电池中镉的回收原理和实验方法
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官方公共微信回收废旧干电池、保护环境是我们每个公民的义务，下面是我校化学兴趣小组探究废旧干电池意义的过程（片断），请帮助他们完成相应报告：（1）[提出问题]废旧干电池的组成物质有什么？[查阅资料]1．淀粉遇I2变蓝色部分酸碱盐溶解性表（2）[活动探究1]电池中含有的材料有哪些？请各举一例：金属
Zn；非金属
C；…[活动探究2]电池的内容物中有没有我们熟悉的离子？[猜想1]小组中一同学在剥开电池锌壳时，闻到一股淡淡的刺激性气味，因此他猜想：电池的内容物中含有NH4+（3）[设计方案1]取少量白色糊状物与
熟石灰混合、研磨，闻到氨味，证明上述猜想正确．[猜想2]可能含有OH-、CO32-、Cl-、SO42-中的一种或几种．（4）[设计方案2]为了验证猜想2，设计如下实验，请完成表格中相应内容．（5）[结论]上述实验证明，电池内白色糊状物主要是
NH4Cl（一种盐）和淀粉等两种物质混合而成．（6）[交流与讨论]根据上述探究过程，你认为电池内容物有无回收价值？请简要说明理由
有，因含有铵盐可做化肥．
弄清NH4+的检验：加熟石灰混合研磨，看是否有刺激性气味的气体生成；SO42-的检验：为避免干扰Cl-的检验，应选用硝酸钡溶液，看是否有沉淀生成；Cl-的检验：选用硝酸银溶液，看是否有沉淀生成．（2）从图中不难看出：电池材料中含有的金属有锌、铜等，非金属有石墨，故答案为：Zn（或Cu），C（3）由于铵根离子的检验：可加熟石灰混合研磨，看是否有刺激性气味的气体生成，故答案为：熟石灰（或Ca（OH）2）（4）石蕊试液只有遇到碱性溶液才会变蓝，没有变蓝说明溶液不呈碱性，即没有氢氧根离子；往溶液中滴加稀硝酸没有明显现象，说明溶液中无碳酸根离子；检验硫酸根离子应加入含有钡离子的溶液，为避免干扰氯离子的检验，应选择硝酸钡溶液；硝酸银溶液一般用来检验氯离子的存在．故答案为：没有OH-，CO32-，Ba（NO3）2，无明显现象，Cl-（5）由以上实验不难得出白色糊状物中一定含有铵根离子和氯离子，故答案为：NH4Cl（6）由于电池内容物中含有氯化铵，氯化铵是一种氮肥，故答案为：有，因含有铵盐可做化肥

(1)操作②中玻璃棒的作用是____________________________________________；
(2)操作③中灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在的物质为________(填化学式)；
(3)操作④中的试管加入③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为________(填化学式)；
(4)该同学要对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：
实验目的
操作
实验现象
结论

检验Cl－
取少许滤液于试管中，______
产生白色沉淀
含有Cl－

检验
NH
取少许滤液于试管中，______
________________
含有NH

检验
Zn2＋
取少许滤液于试管中，加入稀氨水
先产生白色沉淀，继续加入氨水，沉淀又溶解
含有Zn2＋

11．(16分)磁材氧化铁的化学名称是氧化铁(Fe2O3)，它是电子、电信工业的磁性材料，工业上采用生产钛白粉的下脚料
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（12分）乱扔废旧电池会导致严重的环境污染，一节废电池就是一颗“炸弹”。某化学兴趣小组的同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时，进行了如图所示的实验：查阅教材可得到下列信息：①普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2．NH4Cl．ZnCl2等物质。②Zn（OH）2能溶解于过量的氨水中。请回答以下问题：（1）操作③灼烧滤渣时所用到的主要仪器有酒精灯．玻璃棒．&&&&&&&&&&&&．泥三角和三脚架；灼烧滤渣中的黑色固体时，产生一种使澄清的石灰水变浑浊的气体，由此推测滤渣中还存在碳。（2）操作④的试管中加入③中所得黑色滤渣，试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体，据此可初步认定黑色固体为&&&&&&&&&&&&&&&。（3）该同学对滤液的成分进行检验，以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2，下面是他做完实验后所写的实验报告，请你写出其空白处的内容：实验目的操作实验现象结论检验Cl－取少许滤液于试管中，&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&含有Cl－检验NH4＋取少许滤液于试管中，&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&含有NH4＋检验Zn2＋取少许滤液于试管中，&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&含有Zn2＋（4）根据以上实验报告，关于滤液的成分，同学们的结论是：滤液中含有氯化铵和氯化锌，若想从滤液中得到溶质固体，还应进行得操作是&&&&&&&&&&&&&&&&&。若要将所得的溶质固体中的物质加以分离，可用&&&&&&&&&&&&&&法。
题型：实验题难度：中档来源：不详
（1）坩埚&（1分）&&&&&&&&&&&（2）二氧化锰（或MnO2）&（2分）（3）（每空1分）操作实验现象加入硝酸酸化的硝酸银溶液有白色沉淀产生加入浓氢氧化钠溶液并加热，将润湿的红色石蕊试纸置于试管口附近红色石蕊试纸变成蓝色稀氨水先产生白色沉淀，继续家去氨水，沉淀溶解&&&&&&（4）在混合液中加入少量盐酸，加热蒸发（加热浓缩），冷却结晶，过滤（2分）加热（1分）略
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据魔方格专家权威分析，试题“（12分）乱扔废旧电池会导致严重的环境污染，一节废电池就是一颗“炸..”主要考查你对&&设计实验方案及探究实验&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
设计实验方案及探究实验
化学实验方案的设计：
1．概念：化学实验方案的设计是在实施化学实验之前．根据化学实验的目的和要求，运用相关的化学知识和技能，对实验的仪器、装置和方法所进行的一种规划。 2．实验方案设计的基本要求 (1)科学性：实验原理、实验操作程序和方法必须科学合理。 (2)安全性：尽量避免使用有毒药品和进行有一定危险性的实验操作，保护人身安全，保护仪器。 (3)可行性：实验所选用的药品、仪器、设备和方法等在中学现有条件下能满足要求。 (4)简约性：方案简单易行，尽可能采用简单的实验装置，较少的实验步骤和药品。还应遵循完成实验所用时间较短，副反应少，效果好等基本要求。 (5)经济性：综合考虑原料的用量和价格。 3．化学实验设计的基本内容一个相对完整的化学实验方案一般包括下述内容： (1)实验名称；(2)实验目的；(3)实验原理； (4)实验用品(药品、仪器、装置、设备)及规格； (5)实验装置图、实验步骤和操作方法； (6)实验注意事项； (7)实验现象的记录及结果处理； (8)问题与讨论。 4．化学实验方案设计的基本思路 (1)明确目的、原理首先必须认真审题，明确实验的目的，弄清题目有哪些新的信息，结合已学过的知识，通过类比、迁移、分析，从而明确实验原理。 (2)选择仪器、药品根据实验的目的和原理，以及反应物和生成物的性质、反应条件(如反应物和生成物的状态、能否腐蚀仪器、反应是否需要加热及温度是否需要控制在一定的范围内等)，合理选择化学仪器和药品。 (3)设汁装置、步骤根据实验目的和原理，以及所选用的仪器和药品，设计出合理的实验装置和实验操作步骤。学生应具备识别和绘制典型的实验仪器装置图的能力，实验步骤应既完整又简明。 (4)记录现象、数据根据观察，全面而准确地记录实验过程中的现象和数据。 (5)分析得出结论根据实验观察到的现象和记录的数据，通过分析、计算、图表、推理等，得出正确的结论。化学实验方案设计的分类：1．物质性质实验方案的设计研究物质性质的基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法等。研究物质性质的基本程序：观察外观性质一预测物质性质一实验和观察一解释及结论。图示如下：在进行性质实验方案的设计时，要充分了解物质的结构、性质、用途与制法之间的相互关系，要根据物质的结构特点，设计化学实验方案来探究或验证物质所具有的一些性质： 2．物质制备实验方案的设计制备实验方案的设计，应遵循以下原则 (1)条件合适，操作简便； (2)原理正确，步骤简单； (3)原料丰富，价格低廉； (4)产物纯净，污染物少。制备实验方案的设计，主要涉及原料、基本化学反应原理，实验程序和仪器、设备。核心是原料，由原料可确定反应原理，推导出实验步骤及所用仪器。 3．物质检验实验方案的设计通过特定的反应现象，推断被检验物质是否存在。在对物质进行检验或鉴别时，一般的原则是：①给出n 种物质进行鉴别，一般只需检验n一1种即可；②物理和化学方法可并用，一般先用物理方法(如物质的颜色、气味、水溶性等)，再用化学方法；③设计的实验步骤越简单越好，实验现象越明显越好；④有干扰离子存在时，应先排除干扰，以免得出错误的结论；⑤进行检验的一般步骤为：观察外表一一加热固体(确定是否有结晶水)——配成溶液——观察外观一一加入试剂——观察现象——得出结论。化学实验方案的评价：
对几个实验方案的正确与错误、严密与不严密、准确与不准确作出判断，要考虑是否合理、有无干扰现象、经济上是否合算和对环境有无污染等。 1．从可行性方面对实验方案作出评价科学性和可行性是设计实验方案的两条重要原则，在对实验方案进行评价时，要分析实验方案是否科学可行，实验方案是否遵循化学理论和实验方法的要求，在实际操作时能否做到可控易行。评价时，可从以下4个方面分析： (1)实验原理是否正确、可行； (2)实验操作是否安全、合理； (3)实验步骤是否简单、方便； (4)实验现象是否明显。 2．从“绿色化学”视角对实验方案作出评价 “绿色化学”要求设计安全的、对环境友好的合成线路，降低化学工业生产过程对人类健康和环境的危害，减少废弃物的产生和排放。据此，对化学实验过程或方案从以下4个方面进行综合评价： (1)反应原料是否易得、安全、无毒； (2)反应速率是否适巾； (3)原料利用率以及合成物质的产率是否较高； (4)合成过程中是否造成环境污染。 3．从安全性方面对实验方案作出评价从安全角度常考虑的主要因素如下： (1)净化、吸收气体及熄灭酒精灯时要防止液体倒吸； (2)使用某些易燃易爆品进行实验时要防爆炸(如 H2还原CuO应先通H2可燃性气体点燃前先验纯等)； (3)防氧化(如H2还原CuO后要“先灭灯再停氢”，白磷切割宜在水中进行等)； (4)防吸水(如实验取用、制取易吸水、潮解、水解的物质时宜采取必要措施，以保证达到实验目的)； (5)冷凝回流（有些反应中，为减少易挥发液体反应物的损耗和充分利用原料，需在反应装置上加装冷凝回流装置，如长玻璃管、竖装的干燥管及冷凝管等)； (6)易挥发液体产物(导出时可为蒸气)的及时冷却； (7)仪器拆卸的科学性与安全性(可从防污染、防氧化、防倒吸、防爆炸、防泄漏等角度考虑)； (8)其他(如实验操作顺序、试剂加入顺序等)。
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