某兴趣小组同学电池中物质的成分，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】干电池成分有二氧化锰、铁粉及铵

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某兴趣小组同学电池中物质的成分，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.小婧取适量黑色物质与混合置于研钵内研磨，听嗅到氨味，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.小清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；
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将适量黑色滤渣装入试管中，再加入过氧化氢溶液		有气体生成
②立即向上述试管中	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，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）小莹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在反应前后都没有发生变化；
（2）小仪认为除了小莹考虑的因素外，另一个原因是氧化铜等黑色物质对过氧化氢分解有催化作用。
【结论与反思】（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。

答案

【实验探究】实验I. 熟石灰（或氢氧化钙等）（1分）实验Ⅱ. 用磁铁吸引（2分）实验Ⅲ. ①实验现象为：产生大量气泡；②实验操作为：伸入带火星的木条；2H₂O₂

2H₂O + O₂↑；【交流讨论】化学性质

解析

试题分析：根据实验结论可以选择试剂为碱，故实验Ⅰ.小婧取适量黑色物质与熟石灰混合置于研钵内研磨，听嗅到氨味，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；根据金属铁的特性可以确定是否是铁的方法为实验Ⅱ.小清用一种物理方法发现黑色物质中不含铁粉，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，根据实验结论可知实验现象为产生大量的气泡，②立即向上述试管中伸入带火星的木条，木条复燃证明产生的是氧气，上述实验中产生氧气的化学方程式为2H₂O₂

2H₂O + O₂↑，【交流讨论】根据催化剂的定义及性质可知（1）小莹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；

举一反三

呼吸面具中的“氧气再生剂”，主要成分是淡黄色固体过氧化钠（Na₂O₂），使用后变成白色固体。某兴趣小组对白色固体的成分进行了探究。
【作出猜想】根据呼出的气体中含有较多的，作出如下猜想：
猜想一：氢氧化钠         猜想二：碳酸钠        猜想三：氢氧化钠和碳酸钠
【实验验证】（1）小明取少量白色固体，加水溶解，然后滴加酚酞溶液，溶液变红色。认为白色固体中一定含有氢氧化钠。同学们认为小明的实验不能得出这一结论，理由是                   。
（2）小红取少量白色固体，加入稀盐酸，有气泡产生，证明白色固体中一定含有碳酸钠。该反应的化学方程式为                                             。
（3）小玉取少量白色固体，加水溶解，再加入足量的氯化钙溶液，充分反应后过滤，向滤液中滴加硫酸铜溶液，观察到                                ，说明白色固体中含有氢氧化钠。
【得出结论】猜想三成立。
【拓展应用】“氧气再生剂”的保存方法是                                     。

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化学兴趣小组设计的创新实验是“火龙生字”．在成果展示现场，某同学用硝酸钾的热饱和溶液先在白纸上书写“火”字，晾干后白纸上出现硝酸钾晶体（见图1）．用带火星的木条接触硝酸钾晶体，就会观察到白纸上写过字的地方燃烧并迅速蔓延，留下“火”字的黑色痕迹（见图2）．在场的同学对此产生了浓厚的兴趣，并进行了如下研究：

【提出问题】为什么附有硝酸钾的白纸更容易燃烧？
【查阅资料】硝酸钾受热易分解，生成亚硝酸钾（KNO₂）和一种常见的气体单质．
【猜想与假设】对于生产的是什么气体，四位同学有如下猜测：
甲：二氧化氮；乙：氮气；丙：氧气；丁：氢气；
同学丙指出不可能是二氧化氮、氢气，理由是：                 、                  。
【进行实验】四位同学设计了实验对同学丙的猜想进行了验证，他们的操作方法是：
                            ，观察到的现象是                           ，说明同学丙的猜想正确．硝酸钾分解的化学方程式是                      。
【解释与结论】白纸上写过字的地方更容易燃烧的原因是：
【反思与评价】为什么要用“硝酸钾的热饱和溶液”书写文字？
已知硝酸钾在不同温度时的溶解度如下表：

你对上述问题的解释是：。

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（4分）海洋是人类宝贵的自然资源，海水“制碱”体现了化学科学在改造物质中的智慧。下图是某厂生产纯碱的工艺流程图：

请完成下列问题：
（1）该厂最终产品有                                   （填物质名称）；
（2）流程Ⅰ中为了除去杂质，加入过量BaCl₂溶液、NaOH溶液和Na₂CO₃溶液，下列说法正确的是
（填字母序号）
A．加入三种物质的顺序不能调整
B．加入三种溶液将粗盐水中的SO₄^2-、Mg²⁺、Ca²⁺转化为沉淀
C．按流程Ⅰ所加溶液的顺序除杂，过滤后得4种沉淀
（3）在流程Ⅱ中，如果加入氨气不是为了生产氯化铵，氨气在制碱过程中的作用
是                                                                 ；
（4）写出Ⅲ中发生反应的化学方程式                                              。

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（15分）实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品，观察发现，样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质？
【提出猜想】通过分析，提出如下猜想：
猜想Ⅰ：已完全变质，该样品中只含Na₂CO₃；
猜想Ⅱ：部分变质，该样品中含有NaOH和Na₂CO₃。
则NaOH变质反应的化学方程式为。
【查阅资料】
①碱性的Na₂CO₃溶液可以与中性的CaCl₂溶液发生复分解反应；
②CO₂在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分，小明设计了如下实验方案，请你一起完成下列实验报告。

实验操作	实验现象	实验结论
（1）取少量样品溶于水，加入；	白色沉淀产生	该反应的化学方程式：；
（2）将上述反应后的混合物过滤，取滤液加入。	。	证明猜想Ⅱ正确

【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数？
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置（铁架台略去），实验在27℃，101kPa下进行，步骤如下：

①按图连接好装置；
②用托盘天平准确称取该样品2g，放入A中试管内，向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处；
③向分液漏斗中加入稀硫酸，打开活塞，让稀硫酸滴入试管中至过量，关闭活塞。反应结束后，量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题：
（1）在实验步骤①和②之间，还缺少一实验步骤，该实验步骤是                          ；
（2）B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替，其理由是              ；
（3）试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响？              （填“有”或“没有”）
（4）变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为                      。（在27℃，101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L）（计算结果精确至1%）
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体？
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体，小亮设计了如下图所示的实验流程。

请回答下列问题：
（1）操作①、②、③的名称分别为                                        ，为了使样品充分溶解，操作①中还要用到的玻璃仪器是                          ；
（2）该实验中发生反应的化学方程式为                                      ；
（3）最终所得氢氧化钠固体质量            变质后样品中氢氧化钠的质量（填“小于”、“等于”或“大于”）。
【实验反思】
（1）通过本题，你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量，以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果，探究过程中你需要思考的问题有       （填数字序号）；
①选择试剂种类   ②确定试剂用量  ③试剂产地  ④实验装置与步骤的设计  ⑤实验安全环保  ⑥测量中减少误差
（2）实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化，但二者目的不同，分别是                                                                                        。

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某化学小组查阅资料得知：在不同温度下，甲烷（CH₄）可将氧化铁（Fe₂O₃）还原为Fe、Fe₃O₄中的一种可两种。他们为探究甲烷与氧化铁反应后产物（黑色粉末）的成分，进行了如下实验：

（1）按右图装置连接好仪器，检查装置的气密性后，往装置中添加药品。
①各黑色粉末中滴加稀硫酸，观察到有气泡产生，则黑色粉末中含有，产生气泡的化学方程式是。
②导管b的作用是。
（2）按下图装置连接好仪器（图中夹持设备已略去）检查装置的气密性，往装置中添加药品，打开止水夹K通入含有少量二氧化碳的的一氧化碳，持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯。

①装置A中反应的化学方程式为        ，装置B中浓硫酸的作用是        。
②持续一段时间后再点燃装置C处的酒精喷灯的原因是        。D装置的作用是        。
③实验中观察到装置E中石灰水变浑浊，则黑色粉末中含有         。尾气处理方法为       。

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