Question

化學興趣小組為了探究化學實驗室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，大膽猜想并設計實驗進行驗證．
[發現問題]當把黑色粉末與無色溶液混合時即產生氣泡．
[查閱資料]初中化學實驗室常
見的黑色粉末有CuO、MnO₂、Fe₃O₄、鐵粉、炭粉等．
[提出假設]黑色粉末是

 

，無色溶液是

 

（只寫一種假設）．
[設計實驗]①向盛有少許黑色粉末的試管中加入適量的無色溶液；②檢驗試管中產生的氣體（寫出操作方法）

 

．
[實驗現象]

 

．
[實驗結論]①該反應的化學方程式是

 

．
②此氣體是

 

，原假設成立．

[討論]若要制取該氣體，應從圖中選擇發生反應的裝置為

 

（填序號）．

Answer 1

分析：根據黑色粉末中有二氧化錳和鐵粉能與某種無色液體（符合標簽特征的有雙氧水和硫酸）反應放出氣體作出猜想，進而設計實驗作出解答．黑色粉末CuO、MnO₂、Fe₃O₄、鐵粉、炭粉中能與無色液體混合后生成氣體的有MnO₂、鐵粉．

解答：解：標簽的信息告訴我們溶液中溶質的一個微粒中含有兩個氫原子且能與黑色粉末CuO、MnO₂、Fe₃O₄、鐵粉、炭粉中能與無色液體混合后生成氣體．符合條件的常見無色液體有雙氧水（H₂O₂）和稀硫酸（H₂SO₄），其中黑色粉末二氧化錳與雙氧水混合能放出氧氣，可用帶火星的木條來檢驗；黑色粉末鐵粉能與稀硫酸反應生成氫氣，可有燃著的木條來檢驗．A、B兩個實驗裝置中，應選用裝置B以方便添加藥品和控制反應的速率．
故答案為：假設一：
[提出假設]二氧化錳（或MnO₂）；雙氧水（或H₂O₂）
[設計實驗]用帶火星的木條伸入試管中
[實驗現象]帶火星的木條復燃
[實驗結論]①2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
②氧氣（或O₂）
[討論]B
或假設二：
[提出假設]：鐵粉（或Fe）稀硫酸（或稀H₂SO₄）
[設計實驗]把燃著的木條移近試管口
[實驗現象]氣體燃燒，火焰呈淡藍色
[實驗結論]①Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑
②氫氣（或H₂）
[討論]B

點評：根據破損標簽的提供的信息有針對性對作出猜想，然后設計實驗進行驗證．