Question

化学兴趣小组为了探究化学实验室里一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液（如图所示）可能是什么物质，进行大胆猜想并设计实验验证．
[发现问题]当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡．
[查阅资料]在初中化学实验室中，（1）常见的黑色粉末有CuO、MnO₂、Fe₃O₄、铁粉、炭粉等；（2）常见的如图所示的无色溶液有H₂O₂、H₂SO₄溶液．
[提出假设]黑色粉末是______，无色溶液是______溶液． （只写一种假设）
[进行实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
①向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液； ②把燃着的木条移近试管口．	①______ ______ ②______ ______	①该反应的化学方程式 ______ ②该反应的化学方程式 ______

[得出结论]原假设正确．
[拓展提高]若要制取该气体，应从下图中选择发生反应的装置为______ （填序号），其理由是______．

Answer 1

解：标签的信息告诉我们溶液中溶质的一个微粒中含有两个氢原子且能与黑色粉末CuO、MnO₂、Fe₃O₄、铁粉、炭粉中能与无色液体混合后生成气体．符合条件的常见无色液体有双氧水（H₂O₂）和稀硫酸（H₂SO₄），其中黑色粉末二氧化锰与双氧水混合能放出氧气，可用带火星的木条来检验；黑色粉末铁粉能与稀硫酸反应生成氢气，可有燃着的木条来检验；A装置适用于反应物为固体且反应条件需要加热，B装置适用于反应物为固体和液体且反应条件不需要加热，C装置不正确，长颈漏斗没有伸入液面以下；
故答案为：假设一：
[提出假设]二氧化锰（或MnO₂）；双氧水（或H₂O₂）；
[实验现象]①产生气泡；②木条复燃；
[实验结论]①2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
假设二：
[提出假设]：铁粉（或Fe）稀硫酸（或稀H₂SO₄）；
[[实验现象]气体燃烧，火焰呈淡蓝色；
[实验结论]：①Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑；
[拓展提高]：该气体由固体与液体反应而制得且该反应不需要加热．
分析：[提出假设]：根据黑色粉末中有二氧化锰和铁粉能与某种无色液体（符合标签特征的有双氧水和硫酸）反应放出气体作出猜想，进而设计实验作出解答．黑色粉末CuO、MnO₂、Fe₃O₄、铁粉、炭粉中能与无色液体混合后生成气体的有MnO₂、铁粉；
[实验步骤]：根据黑色粉末二氧化锰与双氧水混合能放出氧气，可用带火星的木条来检验以及黑色粉末铁粉能与稀硫酸反应生成氢气，可有燃着的木条来检验进行解答；
[拓展提高]：根据反应物的状态为固体和反应条件不需要加热进行解答
点评：本题考查的是氧气和氢气的实验室制取和检验的方法，在检验时要注意根据气体的性质来选择合适的检验方法．