Question

15、某初級中學學生為了探究實驗室的一種黑色粉末和一瓶標簽破損的無色溶液（如圖）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，立即產生氣泡．
[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

MnO₂

，無色溶液是

H₂O₂溶液

．（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試劑瓶中的無色溶液；
②用

排水法

法收集一試管氣體；
③檢驗氣體（寫出操作方法）

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]此氣體是

O₂

，原假設

成立

．

Answer 1

分析：①首先猜想是依據一定知識進行猜想，不是隨機組合．
②根據所學知識結合缺失標簽可知：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．

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，且黑色粉末CuO、MnO₂、Fe₃O₄、鐵粉、炭粉中有一種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．若實驗結論和理論結果一致，假設成立．
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]排水法（或向上排空氣法）；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]①氧氣（或O₂）；成立
假設二：
[提出假設]：鐵粉（或Fe）稀硫酸（或稀H₂SO₄）
[設計實驗]排水法（或向下排空氣法）； 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]①氫氣（或H₂）； 成立

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