Question

小歡和小佳同學為了探究化學實驗例的一種褐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，他們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碳粉、氧化銅、二氧化錳、鐵粉等．
【提出假設】黑色粉末是

 

，無色溶液是

 

．（只寫一種假設）
【設計實驗】向盛有少量黑色粉末的試管中加入適量的無色溶液．
【檢驗氣體】檢驗試管中產生的氣體（寫操作方法）

 

．
【實驗現象】

 

．
【實驗結論】
①該反應的化學方程式

 

．
②此氣體是

 

，原假設成立．
討論交流：若要制取該氣體，則氣體發生裝置應選擇下圖中的

 

（填字母）．

若用D裝置收集一瓶該氣體，則氣體由

 

（填“a”或“b”）端進入．

Answer 1

考點：缺失標簽的藥品成分的探究

專題：壓軸實驗題,科學探究

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，進而設計實驗檢驗該氣體，寫出反應的方程式，并根據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置、根據氣體的密度選擇進氣口．

解答：解：標簽的信息告訴我們溶液中溶質的每個分子中含有兩個氫原子且能與黑色粉末CuO、MnO₂、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，可用燃著的木條來檢驗；因為制取氧氣和氫氣的反應物和反應條件的特點都是固液常溫型的發生裝置，A、B、C三個實驗裝置中，C是酒精燈的加熱裝置，A是長頸漏斗但沒有伸入液面以下，故應選用裝置B且能方便添加藥品和控制反應的速率；D裝置是排空氣法收集氣體，若收集氧氣，因為氧氣的密度比空氣大，故從短管b進入；若收集密度比空氣小的氫氣，則從長管a進入；
故答案為：假設一：
【提出假設】二氧化錳（MnO₂）；雙氧水（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（O₂）；
【討論】B；b；
假設二：
【提出假設】：鐵粉（Fe）稀硫酸（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；a．

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．關鍵是根據破損標簽的提供的信息有針對性的作出猜想，然后設計實驗進行驗證，難度不大．