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3.某兴趣小组同学对电池中物质的成分进行探究,将电池剥开时闻到异味且发现有黑色物质.
【提出问题】为什么有异味?黑色物质的成分是什么?
【网络搜索】干电池的成分有二氧化锰、铁粉及铵盐等物质.
【实验探究】同学们分别设计实验进行探究.
实验Ⅰ.小芳取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研磨,嗅到氨味,再用湿润的红色石蕊试纸检测,试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐.
实验Ⅱ.小军用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉,他采用的方法是用磁铁吸引;
实验Ⅲ.小明将黑色物质加入适量的水中搅拌,静置后过滤,取滤渣进行实验.
实验步骤实验现象实验结论
①取适量黑色滤渣装入试管中,再加入过氧化氢溶液
产生大量气泡
有气体生成
②立即向上述试管中带火星的木条木条复燃该气体是
氧气
上述实验中产生氧气的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.据此小明认为黑色物质中一定含有二氧化锰.
【交流讨论】大家对小明的结论提出了质疑.
(1)小兰认为若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰,必须验证二氧化锰的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化;
(2)小林认为除了小兰考虑的因素外,另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解也有催化作用.
【结论反思】
(1)干电池中一定含有铵盐,可能含有二氧化锰,一定不含有铁粉.
(2)面对网络信息,我们要去伪存真.不应盲从.

分析 实验Ⅰ.根据铵盐与碱混合会放出氨气进行解答;
实验Ⅱ.根据铁能被磁铁吸引进行解答;
实验Ⅲ.根据二氧化锰和过氧化氢溶液混合会生成氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃进行解答;
【交流讨论】(1)根据二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率,而本身的质量和化学性质不变进行解答.

解答 解:
实验Ⅰ.铵盐与碱混合会放出氨气,所以取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研磨,嗅到氨味,再用湿润的石蕊试纸检测,试纸变蓝,证明黑色物质中含有铵盐;
实验Ⅱ.铁能被磁铁吸引,所以用一种物理方法发现黑色物质中不含铁扮.他采用的方法是用磁铁吸引;
实验Ⅲ.二氧化锰和过氧化氢溶液混合会生成氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以实验方案为:

实验步骤 实验现象 实验结论 
①取适量黑色滤渣装入试管中,再加入过氧化氢溶液 产生大量气泡有气体生成 
②立即向试管中带火星的木条木条复燃 该气体是氧气 
二氧化锰和过氧化氢溶液混合会生成氧气,化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
【交流讨论】(1)二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率,而本身的质量和化学性质不变,所以若要证明黑色物质中一定含有二氧化锰,必须验证二氧化锰的质量和化学性质.
故答案为:
实验Ⅰ.熟石灰;实验Ⅱ.用磁铁吸引;实验Ⅲ.
实验步骤 实验现象 实验结论
①产生大量气泡 
②带火星的木条 氧气
2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;【交流讨论】(1)化学性质.

点评 本题是一个综合性很强的实验题,难度较大.试题涉及到了试验设计、常见离子组的鉴别.学生对方程式的书写应熟练掌握.

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