Question

14．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1所示）可能是什么物質，大膽猜想并設計實驗進行驗證．
【發(fā)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】初中實驗室常見的黑色粉末有CuO、MnO₂、Fe₃0₄、鐵粉、炭粉等．
【提出假設】黑色粉末是MnO₂，無色溶液是H₂O₂．（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）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該反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②此氣體是O₂，原假設成立．

【討論】若要制取該氣體，應從圖2中選擇發(fā)生反應的裝置為B（填序號）．

Answer 1

分析 根據【查閱資料】部分可知，在常見的黑色粉末中能和無色液體反應生成氣體的物質有二氧化錳和雙氧水，鐵粉和稀鹽酸，本題可以這兩個反應來作出假設，并根據它們生成的氣體進行驗證．例如氫氣可以燃燒生成水，而氧氣能使帶火星的木頭復燃；根據裝置的特點選擇合適的裝置．

解答 解：【提出假設】根據查閱資料部分可以知道：二氧化錳可以和過氧化氫反應生成氣體；
【設計實驗】二氧化錳和過氧化氫反應會生成氧氣，根據氧氣能夠支持燃燒的性質，所以可以用帶火星的木條來檢驗該氣體；氧氣能使帶火星的木條復燃，可以據此得出現象；
【實驗結論】根據實驗現象，帶火星的木條復燃了，可以斷定是氧氣，進而可以得出我們的假設是成立的；
【討論】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：【提出假設】MnO₂；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$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；②O₂ ；
【討論】B．

點評 本題考查的是氧氣和氫氣的實驗室制取和檢驗的方法，在檢驗時要注意根據氣體的性質來選擇合適的檢驗方法．