一节一号干电池烂在地里，能使1m2的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600t水受到污染，相当于一个人一生的饮水量．许多有识之士正在研究废旧电池的有效回收再利用技术．图1为

Question

一节一号干电池烂在地里，能使1m²的土壤永久失去利用价值；一粒纽扣电池可使600t水受到污染，相当于一个人一生的饮水量．许多有识之士正在研究废旧电池的有效回收再利用技术．图1为干电池示意图．

【物质归类】将回收的废干旧电池进行分离归类
（1）可以得到的单质有（用化学式表示，下同）___，
氧化物有___．
某化学兴趣小组回收利用废旧干电池并进行相关实验探究．
【实验探究1】回收填料中的二氧化锰和氯化铵
查阅资料：干电池示意图中⑤和⑥为填料，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2所示．
（2）操作1和操作2的名称都是___，该操作中玻璃棒的作用是___．
（3）灼烧滤渣l的目的是___．
【实验探究2】探究影响锌与稀硫酸反应快慢的因素
（4）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．

实验编号	试剂		前10 min 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
a	纯锌	30 mL 30%	564.3
b	含杂质的锌	30 mL 30%	634.7
c	纯锌	30 mL 20%	449.3
d	纯锌	40 mL 30%	602.8

①比较实验a和实验b，可以得到的结论是___．
②为了研究硫酸浓度对反应快慢的影响，需比较实验___和实验___（填编号）．
③控制其他条件相同，需控制的条件是___（例举一种条件即可）．
【实验探究3】利用锌皮和稀硫酸制取氢气，并测定锌皮中锌的质量分数
（5）制取氢气的实验操作有：
a．收集气体；b．向锥形瓶里装锌皮；c．连接仪器，检查装置气密性；d．向长颈漏斗中注入稀硫酸；e．装配仪器．
正确的操作顺序为___．
（6）测定锌皮中锌的质量分数：已知该锌皮中含有少量杂质铁，将该锌皮放入如图3所示的盛有稀硫酸的锥形瓶中，多次实验后，取平均值所得数据如表：

反应前		充分反应后装置及反应剩余物质质量
装置和足量的稀硫酸质量	锌皮质量
342.1g	16g	357.7g

若不考虑干燥剂吸收空气中的水蒸气，请分析计算：
①根据质量守恒定律求生成氢气的质量为___g．
②该合金中锌的质量为___g，锌皮中锌的质量分数为___%．

Answer 1

【物质归类】单质是由同种元素组成的纯净物，碳、锌、铜等符合定义；氧化物是由两种元素组成的，且其中一种元素为氧元素的化合物，二氧化锰符合定义；
【实验探究1】
（2）根据流程图操作1和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；
（3）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l的目的是除去碳粉；
（4）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）．
【实验探究3】（5）根据实验步骤中要先连接装置再检查装置的气密性，然后加药品时先固体后液体，再收集气体，则顺序为cbeda．
（6）①依题意和质量守恒定律可得：氢气的质量=342.1g+16g-357.70g=0.4g
②设该合金中锌的质量为x．
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
65               2
x              0.4g
则(65)/(2)=(x)/(0.4g)，解得x=13g．
则该合金中锌的质量分数为(13g)/(16g)×100%=81.25%．
故答案为：
【物质归类】（1）Cu、C、Zn，MnO₂．
【实验探究1】（2）过滤，引流．（3）除去炭粉．
【实验探究2】（4）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、c．③温度．
【实验探究3】（5）cbeda．（6）①0.4．②13，81.25．