2．某化學(xué)興趣小組在用高錳酸鉀制取氧氣的實(shí)驗(yàn)后，在清洗試管時(shí)發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)形成深綠色液體，同時(shí)試管內(nèi)壁還有用水洗刷不掉的黑色固體．于是同學(xué)們對(duì)此展開探究．
問題一：黑色固體是什么？
【查閱資料】高錳酸鉀能溶于水形成紫紅色溶液．
【交流討淪】同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及對(duì)高錳酸鉀受熱分解產(chǎn)物的了解，推斷該黑色固體可能是二氧化錳，其分子式為MnO
2．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】向未洗凈的試管中加入某種液體，產(chǎn)生能使帶火星的小木條復(fù)燃的氣體，證明上述判斷正確．加入的液體是雙氧水．
問題二：用什么試劑洗掉MnO
2？
【交流討論】MnO
2與CaCO
3、Mg（OH）
2、Fe
2O
3、P
2O
5、Cu中的某一種物質(zhì)組成最相近，理由是二氧化錳和氧化鐵都屬于氧化物．
這種物質(zhì)能與稀鹽酸反應(yīng)，觀察到的現(xiàn)象應(yīng)為固體逐漸溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)辄S色，由此推測(cè)MnO
2也能與稀鹽酸反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2】向未洗凈的試管中加入稀鹽酸，黑色固體沒有變化．實(shí)驗(yàn)說明同一類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不一定相同．
【查閱資料】同學(xué)們查閱資料知道有兩種除去二氧化錳的方法：
（1）用濃鹽酸加熱除去MnO
2，反應(yīng)原理為：4HCl（濃）+MnO
2MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
（反應(yīng)生成的氯氣有毒）．
（2）用硫酸酸化了的草酸（H
2C
2O
4）溶液，可快速溶解二氧化錳，且無(wú)明顯現(xiàn)象．
【交流討論】老師建議實(shí)驗(yàn)小組最好采用草酸溶液而不用濃鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，理由是濃鹽酸與MnO
2在加熱條件下反應(yīng)不安全，且產(chǎn)生有毒氣體氯氣，對(duì)環(huán)境有污染．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證3】向未洗凈的試管中加入硫酸酸化了的草酸溶液，黑色固體果然被除去，同時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生許多氣泡．
【交流討論】同學(xué)們討論后認(rèn)為產(chǎn)生的氣體可能為CO
2、CO、H
2、O
2等．依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不發(fā)生變化．
【反思評(píng)價(jià)】經(jīng)檢驗(yàn)，產(chǎn)生的氣體是CO
2．檢驗(yàn)CO
2氣體的實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論是：
| 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論 |
| |
【拓展探究】甲、乙兩位同學(xué)對(duì)草酸受熱分解及其產(chǎn)物進(jìn)行探究．
甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置，乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置（圖中無(wú)水CuSO
4），是白色同體．遇水變藍(lán)）．乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置有缺陷：由于試管口向下傾斜．加之草酸晶體熔點(diǎn)較低．加熱到182℃便開始熔化，因此實(shí)驗(yàn)中常會(huì)出現(xiàn)熔融的草酸流進(jìn)導(dǎo)管而影響后續(xù)實(shí)驗(yàn)．甲同學(xué)認(rèn)為乙同學(xué)的設(shè)計(jì)是科學(xué)合理的．請(qǐng)你談?wù)剤D2裝置優(yōu)于圖1裝置之處：
①底部彎曲的試管避免了熔化的草酸流進(jìn)導(dǎo)管；②乙同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置可同時(shí)證明二氧化碳、一氧化碳和水的存在；③乙同學(xué)的裝置在驗(yàn)證了一氧化碳存在的同時(shí)又解決了一氧化碳的污染問題．
乙同學(xué)設(shè)計(jì)的圖2裝置也能證明產(chǎn)物中有無(wú)H
2，證明的方法是：在球形干燥管的尖嘴處點(diǎn)燃通過堿石灰干燥后的氣體（或點(diǎn)燃尖嘴處的氣體），并在火焰上方罩一冷而干燥的小燒杯，若燒杯內(nèi)壁沒有水霧出現(xiàn)，則沒有氫氣，反之，若燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn)，則有氫氣．
