Question

16．某興趣小組同學(xué)電池中物質(zhì)的成分，將電池剝開時(shí)聞到異  味且發(fā)現(xiàn)有黑色物質(zhì)．
【提出問題】為什么有異味？黑色物質(zhì)的成分是什么？
【網(wǎng)絡(luò)搜索】干電池成分有二氧化錳、鐵粉及銨鹽等物質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)探究】同學(xué)們分別設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
實(shí)驗(yàn)Ⅰ：小婧取適量黑色物質(zhì)與熟石灰混合置于研缽內(nèi)研磨，聽嗅到氨味，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，試紙變藍(lán)，證明黑色物質(zhì)中含有熟石灰．
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：小清用一種物理方法發(fā)現(xiàn)黑色物質(zhì)中不含鐵粉，他采用的方法是用磁鐵吸引，工業(yè)上采用鐵礦石冶煉鐵的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
實(shí)驗(yàn)Ⅲ：小明將黑色物質(zhì)加入適量的水中攪拌，靜置后過濾，取濾渣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①將適量黑色濾渣裝入試管中，再加入過氧化氫溶液	產(chǎn)生大量氣泡	有氣體生成
②立即向上述試管中伸入帶火星的木條	木條復(fù)燃	該氣體是氧氣

上述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，據(jù)此小明認(rèn)為黑色物質(zhì)中一定含有二氧化錳．
【交流討論】大家對小明的結(jié)論提出了質(zhì)疑．
（1）小瑩認(rèn)為若要證明黑色物質(zhì)中一定含有二氧化錳，必須驗(yàn)證二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化；
（2）小儀認(rèn)為除了小瑩考慮的因素外，另一個(gè)原因是氧化銅等黑色物質(zhì)對過氧化氫分解有催化作用．
【結(jié)論與反思】（1）干電池中一定含有銨鹽，可能含有二氧化錳，一定不含有鐵粉．因此，面對網(wǎng)絡(luò)信息，我們要去偽存真，不應(yīng)盲從．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)Ⅰ．根據(jù)銨鹽與堿混合會放出氨氣進(jìn)行解答；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ．根據(jù)鐵能被磁鐵吸引進(jìn)行解答，氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)能生成鐵和二氧化碳；
實(shí)驗(yàn)Ⅲ．根據(jù)二氧化錳和過氧化氫溶液混合會生成氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃進(jìn)行解答；
【交流討論】（1）根據(jù)二氧化錳能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變進(jìn)行解答．

解答 解：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ．銨鹽與堿混合會放出氨氣，所以取適量黑色物質(zhì)與熟石灰混合置于研缽內(nèi)研磨，嗅到氨味，再用濕潤的石蕊試紙檢測，試紙變藍(lán)，證明黑色物質(zhì)中含有銨鹽；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ．鐵能被磁鐵吸引，所以用一種物理方法發(fā)現(xiàn)黑色物質(zhì)中不含鐵扮．他采用的方法是用磁鐵吸引；氧化鐵和一氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．

實(shí)驗(yàn)Ⅲ．二氧化錳和過氧化氫溶液混合會生成氧氣，氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以實(shí)驗(yàn)方案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取適量黑色濾渣裝入試管中，再加入過氧化氫溶液	產(chǎn)生大量氣泡	有氣體生成
②立即向試管中帶火星的木條	木條復(fù)燃	該氣體是氧氣

；二氧化錳和過氧化氫溶液混合會生成氧氣，化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【交流討論】（1）二氧化錳能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，所以若要證明黑色物質(zhì)中一定含有二氧化錳，必須驗(yàn)證二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)．
故答案為：
實(shí)驗(yàn)Ⅰ．熟石灰；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ．用磁鐵吸引；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
實(shí)驗(yàn)Ⅲ．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
	產(chǎn)生大量氣泡
		氧氣

2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【交流討論】（1）化學(xué)性質(zhì)．

點(diǎn)評 本題是一個(gè)綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題，難度較大．試題涉及到了試驗(yàn)設(shè)計(jì)、常見離子組的鑒別．學(xué)生對方程式的書寫應(yīng)熟練掌握．