Question

4．同學們用高錳酸鉀制氧氣，制取結束清洗儀器．發(fā)現(xiàn)加熱高錳酸鉀的試管內(nèi)壁有用水洗刷不掉的黑色固體．
問題一：黑色固體是什么？
【交流討論】同學們結合實驗現(xiàn)象和對高錳酸鉀及其分解產(chǎn)物的了解，進行分析判斷．

判斷	依據(jù)
不是KMnO4	KMnO4能溶于水形成紫紅色溶液
不是K2MnO4（填化學式）	沖洗試管時出現(xiàn)深綠色溶液，說明該物質能溶于水
是MnO2	其他實驗用過MnO2，知道它是不溶于水的黑色固體

【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入某種液體，產(chǎn)生能使帶火星木條復燃的氣體，證明上述判斷正確，加入的液體是過氧化氫溶液；
問題二：用什么洗掉MnO_2？
【交流討論】MnO₂與BaCO₃、Mg（OH）₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一種物質組成最相近，理由是都是金屬氧化物，這種物質能與稀鹽酸反應，化學方程式為Fe₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃，由此推測MnO₂也能與稀鹽酸反應；
【實驗驗證】向未洗凈的試管中加入稀鹽酸，黑色固體沒有變化；
【交流討論】實驗說明同一類物質的化學性質不一定相同．MnO₂有什么化學性質，用什么試劑清洗呢？同學們請教老師后決定用草酸（H₂C₂O₄）溶液試一試；
【實驗驗證 向未洗凈的試管中加入草酸溶液，黑色固體果然被除去，同時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生許多氣泡；
問題三：產(chǎn)生了什么氣體？
【交流討論】化學變化過程中元素不變，因為質量守恒定律，反應物中的元素只有碳、氫、氧，所以產(chǎn)生的氣體可能為CO₂、CO、H₂、O₂等；
【實驗驗證】經(jīng)檢驗，產(chǎn)生的氣體是CO₂，檢驗CO₂氣體的操作和現(xiàn)象是將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明該氣體是二氧化碳；
【反思提高】以上探究活動中，清除試管內(nèi)壁附著的難溶物的思路是：先了解其物理性質，尤其是否溶于水，再了解其化學性質，然后選擇合適試劑進行清洗．

Answer 1

分析 【交流討論】根據(jù)錳酸鉀溶于水，溶液顯深綠色進行分析；
【實驗驗證】根據(jù)二氧化錳能催化過氧化氫溶液分解生成氧氣和水進行分析；
【交流討論】根據(jù)金屬氧化物會與酸反應生成鹽和水進行分析；
【交流討論】根據(jù)質量守恒定律可知，化學反應前后，元素種類不變進行分析；
【實驗驗證】根據(jù)二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，常用石灰水檢驗二氧化碳進行分析；
【反思提高】根據(jù)物質的溶解性，確定清洗試管的方法．

解答 解：【交流討論】錳酸鉀溶于水，溶液顯深綠色，所以

判斷	依據(jù)
不是KMNO4	KMNO4能溶于水形成紫紅色溶液
不是K2MnO4	沖洗試管時出現(xiàn)深綠色溶液，說明該物質能溶于水
是MnO2	其他實驗用過MnO2，知道它是不溶于水的黑色固體

【實驗驗證】二氧化錳能催化過氧化氫溶液分解生成氧氣和水，所以向未洗凈的試管中加入某種液體，產(chǎn)生能使帶火星木條復燃的氣體．證明上述判斷正確，加入的液體是過氧化氫溶液；
【交流討論】二氧化錳是金屬氧化物，所以MnO₂與BaCO₃、Mg（OH）₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一種物質組成最相近，理由是：都是金屬氧化物，金屬氧化物會與酸反應生成鹽和水，所以氧化鐵和鹽酸反應生成氯化鐵和水，化學方程式為：Fe₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃；
【交流討論】質量守恒定律可知，化學反應前后，元素種類不變，化學變化過程中元素不變，因為質量守恒定律，反應物中的元素只有碳、氫、氧，所以產(chǎn)生的氣體可能為CO₂、CO、H₂、O₂等；
【實驗驗證】二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，常用石灰水檢驗二氧化碳，所以檢驗CO₂氣體的操作和現(xiàn)象是：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明該氣體是二氧化碳；
【反思提高】清除試管內(nèi)壁附著的難溶物的思路是：先了解其物理性質，尤其是否溶于水，再了解其化學性質，然后選擇合適試劑進行清洗．
故答案為：
【交流討論】K₂MnO₄；
【實驗驗證】過氧化氫溶液；
【交流討論】都是金屬氧化物，F(xiàn)e₂O₃+6HCl=3H₂O+2FeCl₃；
【交流討論】質量守恒定律，反應物中的元素只有碳、氫、氧；
【實驗驗證】將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明該氣體是二氧化碳；
【反思提高】了解其物理性質，尤其是否溶于水．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中所給的知識進行解答．注意實驗現(xiàn)象是物質之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質之間相互作用的實質奠定基礎．