Question

12．小佳在實驗室發現一種黑色粉末和一瓶標簽破損的無色溶液（如圖1所示）．她取少量黑色粉末與溶液混合，發現立即產生了大量無色的氣泡．
（1）對這兩種物質是什么，她進行大膽猜想．小佳的猜想可能是：MnO₂和H₂O₂；依據是（用化學方程式表示）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）請你幫助小佳同學完成實驗，以證明猜想①是正確的．

實驗步驟	實驗記錄	實驗結論
①取少量黑色粉末于試管中，滴加少量無色溶液 ②用帶火星的木條放在試管口	①氣泡產生 ②木條復燃	產生的氣體是氧氣， 原猜想①成立．

（3）某校化學興趣小組的同學利用圖2裝置進行實驗．

實驗目的：用高錳酸鉀制取一瓶氧氣，用排水法收集氣體并在瓶內做細鐵絲燃燒的實驗．
反應原理：（用化學方程式表示）
高錳酸鉀制氧氣：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；細鐵絲在氧氣中燃燒：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
裝置連接：為達到實驗目的，各裝置的正確連接順序是：a→c→b→d．

Answer 1

分析 （1）根據物質的顏色和缺失標簽中殘留部分，可猜想黑色粉末是二氧化錳，溶液是H₂O₂溶液，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成了氧氣，據此寫出反應的化學方程式；
（2）根據氧氣的性質和檢驗方法分析回答；
（3）根據高錳酸鉀制氧氣、細鐵絲在氧氣中燃燒的反應寫出反應的化學方程式；根據氧氣密度小于水的密度分析連接順序．

解答 解：由標簽中殘留的“H₂”可以猜想該溶液為酸或雙氧水，然后再根據加入黑色粉末會產生大量氣體的現象，可以推測出黑色粉末為二氧化錳，該無色溶液為雙氧水；
（2）由于過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成了氧氣，氧氣具有助燃性，可用帶火星的木條檢驗，所以填表如下：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①取少量黑色粉末于試管中，滴加少量無色溶液； ②用帶火星的木條放在試管口．	①有氣泡產生  ②木條復燃	產生的氣體是氧氣， 原猜想成立．

（3）高錳酸鉀制氧氣的化學方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；細鐵絲在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵，反應的化學方程式是：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；由于氧氣不易溶于水，密度小于水，用排水法收集氣體并在瓶內做細鐵絲燃燒的實驗，集氣瓶內應留有少量的水，所以各裝置的正確連接順序是：a→c→b→d．
故答案為：（1）MnO₂，H₂O₂，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（2）見上表；（3）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；c→b→．

點評 本題考查常見物質的性質，要求我們根據物質的性質、化學式和反應現象推斷出物質，并進行常見氣體的檢驗；化學方程式是重要的化學用語，應加強學習．