Question

16．某化学课外小组的同学，在实验室实验时发现一瓶标签破损的无色溶液（如图）．这瓶溶液是什么物质？在老师的指导下，同学们首先提出假设并进行了如下的探究活动．请在空白处完成相应内容． 
[设计实验]在试管中取少量黑色粉末二氧化锰，向其中滴入该无色溶液，立即产生大量气泡．并放出大量的热．
①用排水法收集一试管气体；
②检验收集的气体（写出的操作方法）将带火星的木条伸试管中，观察木条是否复燃；
③反应的文字表达式为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．[实验现象]在②中的现象是带火星的木条复燃．
[实验结论]二氧化锰在此实验中起催化作用．此气体是氧气，该无色溶液是过氧化氢溶液．原假设成立．

Answer 1

分析 由标签破损的无色溶液的信息，符合标签特征的还有过氧化氢溶液和硫酸等，其中过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下能分解生成水和氧气，据此作出猜想，进行分析解答．

解答 解：由标签破损的无色溶液的信息，溶液中溶质的一个粒子中含有两个氢原子，且能与黑色粉末二氧化锰混合后生成气体．符合条件的常见无色液体有双氧水（H₂O₂）和稀硫酸（H₂SO₄）等，由题意，提出的假设是该无色溶液可能是过氧化氢溶液．
【设计实验】①在试管中取少量黑色粉末二氧化锰，向其中滴入该无色溶液，立即产生大量气泡．并放出大量的热，说明产生的气体为氧气，可用排水法收集一试管气体．
②过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，可用带火星的木条进行检验，可将带火星的木条伸试管中，观察木条是否复燃．
③反应的文字表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
【实验现象】氧气能支持燃烧，故在②中的现象是带火星的木条复燃．
【实验结论】二氧化锰在此实验的反应中起催化作用；此气体是氧气，该无色溶液是过氧化氢溶液，原猜想成立．
故答案为：【设计实验】①排水；②将带火星的木条伸试管中，观察木条是否复燃；③过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
【实验现象】带火星的木条复燃；
【实验结论】催化；氧气；过氧化氢溶液．

点评 本题难度不大，掌握过氧化氢溶液的化学性质、常见气体的检验方法等并能灵活运用是正确解答本题的关键．