Question

16．某興趣小組同學電池中物質的成分，將電池剝開時聞到異  味且發現有黑色物質．
【提出問題】為什么有異味？黑色物質的成分是什么？
【網絡搜索】干電池成分有二氧化錳、鐵粉及銨鹽等物質；
【實驗探究】同學們分別設計實驗進行探究．
實驗Ⅰ：小婧取適量黑色物質與熟石灰混合置于研缽內研磨，聽嗅到氨味，再用濕潤的紅色石蕊試紙檢測，試紙變藍，證明黑色物質中含有熟石灰．
實驗Ⅱ：小清用一種物理方法發現黑色物質中不含鐵粉，他采用的方法是用磁鐵吸引，工業上采用鐵礦石冶煉鐵的化學方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
實驗Ⅲ：小明將黑色物質加入適量的水中攪拌，靜置后過濾，取濾渣進行實驗．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①將適量黑色濾渣裝入試管中，再加入過氧化氫溶液	產生大量氣泡	有氣體生成
②立即向上述試管中伸入帶火星的木條	木條復燃	該氣體是氧氣

上述實驗中產生氧氣的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，據此小明認為黑色物質中一定含有二氧化錳．
【交流討論】大家對小明的結論提出了質疑．
（1）小瑩認為若要證明黑色物質中一定含有二氧化錳，必須驗證二氧化錳的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化；
（2）小儀認為除了小瑩考慮的因素外，另一個原因是氧化銅等黑色物質對過氧化氫分解有催化作用．
【結論與反思】（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，面對網絡信息，我們要去偽存真，不應盲從．

Answer 1

分析 實驗Ⅰ．根據銨鹽與堿混合會放出氨氣進行解答；
實驗Ⅱ．根據鐵能被磁鐵吸引進行解答，氧化鐵和一氧化碳反應能生成鐵和二氧化碳；
實驗Ⅲ．根據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燃進行解答；
【交流討論】（1）根據二氧化錳能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率，而本身的質量和化學性質不變進行解答．

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

實驗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燃，所以實驗方案為：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取適量黑色濾渣裝入試管中，再加入過氧化氫溶液	產生大量氣泡	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\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【交流討論】（1）二氧化錳能加快過氧化氫溶液分解生成氧氣的速率，而本身的質量和化學性質不變，所以若要證明黑色物質中一定含有二氧化錳，必須驗證二氧化錳的質量和化學性質．
故答案為：
實驗Ⅰ．熟石灰；
實驗Ⅱ．用磁鐵吸引；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
實驗Ⅲ．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
	產生大量氣泡
		氧氣

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

點評 本題是一個綜合性很強的實驗題，難度較大．試題涉及到了試驗設計、常見離子組的鑒別．學生對方程式的書寫應熟練掌握．