Question

18．小麗所在的科學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為了探究實驗室里的一種黑色粉末和一瓶標簽破損的無色溶液（如圖所示），可能是什么物質(zhì)，大膽猜想并設(shè)計實驗進行驗證．
【發(fā)現(xiàn)問題】當(dāng)黑色粉末與無色溶液混合時，立即產(chǎn)生氣泡．
【提出假設(shè)】小麗認為黑色粉末是鐵粉，無色溶液是稀硫酸，請寫出化學(xué)方程式Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑．根據(jù)以上信息，你認為黑色粉末是MnO₂，無色溶液是H₂O₂（寫出一種與小麗不同的假設(shè)）．
【設(shè)計實驗】針對你的假設(shè)進行探究：
①向盛有少許黑色粉末的試管中加入適量試劑瓶中的無色溶液；
②用排水法收集一試管氣體；    ③檢驗氣體．
【實驗現(xiàn)象】實驗第③步檢驗氣體的操作及現(xiàn)象：用帶火星的木條伸人試管，帶火星的木條復(fù)燃；
【實驗結(jié)論】此氣體是氧氣（O₂），請寫出此黑色固體和液體反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 【提出假設(shè)】根據(jù)鐵和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵和氫氣分析；根據(jù)常見氧氣的制取方法進行假設(shè)；
【設(shè)計實驗】根據(jù)氧氣的密度和溶解性考慮收集方法；
【實驗現(xiàn)象】根據(jù)氧氣的性質(zhì)考慮驗證方法；
【實驗結(jié)論】根據(jù)現(xiàn)象考慮結(jié)論，并寫出反應(yīng)的方程式．

解答 解：【提出假設(shè)】鐵和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸亞鐵和氫氣；由于過氧化氫溶液加入二氧化錳能產(chǎn)生氧氣，且二氧化錳是黑色，過氧化氫溶液是無色，所以黑色粉末是二氧化錳，無色溶液是過氧化氫溶液；
故填：Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑； MnO₂； H₂O₂； 
【設(shè)計實驗】由于氧氣不易溶于水，所以可以用排水法收集；
故填：排水（合理即可）；
【設(shè)計實驗】由于氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復(fù)燃，所以將帶火星的木條伸入試管內(nèi)，如果木條復(fù)燃，說明是氧氣；
故填：用帶火星的木條伸人試管，帶火星的木條復(fù)燃；
【實驗結(jié)論】根據(jù)現(xiàn)象可知氣體是氧氣，過氧化氫在二氧化錳的作用下產(chǎn)生水和氧氣，反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑；
故填：氧氣（O₂）；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑．

點評 本題是一道綜合性試題，既考查了學(xué)生對知識的整合能力同時又考查了學(xué)生進行實驗探究的能力．