题目内容
2．某化学兴趣小组在用高锰酸钾制取氧气的实验后，在清洗试管时发现试管内形成深绿色液体，同时试管内壁还有用水洗刷不掉的黑色固体．于是同学们对此展开探究．问题一：黑色固体是什么？
【查阅资料】高锰酸钾能溶于水形成紫红色溶液．
【交流讨论】同学们根据实验现象及对高锰酸钾受热分解产物的了解，推断该黑色固体可能是二氧化锰，其分子式为MnO2．
【实验验证1】向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星的小木条复燃的气体，证明上述判断正确．加入的液体是双氧水．
问题二：用什么试剂洗掉MnO2？
【交流讨论】MnO2与CaCO3、Mg（OH）2、Fe203、P2O5、Cu中的某一种物质组成最相近，理由
是二氧化锰和氧化铁都属于氧化物．这种物质能与稀盐酸反应，观察到的现象应为固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色，由此推测MnO2也能与稀盐酸反应．
【实验验证2】向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化．实验说明同一类物质的化学性质不一定相同．
【查阅资料】同学们查阅资料知道有两种除去二氧化锰的方法：
（1）用浓盐酸加热除去MnO2，反应原理为：4HCl（浓）+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O（反应生成的氯气有毒）．
（2）用硫酸酸化了的草酸（H2C2O4）溶液，可快速溶解二氧化锰，且无明显现象．
【交流讨论】老师建议实验小组最好采用草酸溶液而不用浓盐酸进行实验，理由是浓盐酸与MnO2在加热条件下反应不安全，且产生有毒气体氯气，对环境有污染．
【实验验证3】向未洗净的试管中加人硫酸酸化了的草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡．
【交流讨论】同学们讨论后认为产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等．依据是化学反应前后元素的种类不发生变化．
【反思评价】经检验，产生的气体是CO2．检验CO2气体的实验操作和实验现象、结论是：
| 实验操作 | 实验现象、结论 |
| 将产生的气体通入澄清石灰水中 | 若澄清石灰水变浑浊，则说明产生的气体为二氧化碳气体 |
分析 【实验验证1】根据过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃进行分析；
【交流讨论2】根据二氧化锰和氧化铁都属于氧化物，氧化铁能和稀盐酸反应生成氯化铁和水进行分析；
【交流讨论】根据浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下生成氯化锰、水和氯气，氯气有毒进行分析．
【实验验证3】根据化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变进行分析；
【反思评价】根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水进行分析．
解答 解：【实验验证1】加入的液体是过氧化氢溶液，这是因为过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，氧气能使带火星的木条复燃；
【交流讨论2】MnO2与Fe2O3的组成最相近，理由是二氧化锰和氧化铁都属于氧化物；氧化铁能与稀盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O，所以观察到的现象应为固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色，由此推测MnO2也能与稀盐酸反应；
【交流讨论】浓盐酸和二氧化锰在加热的条件下生成氯化锰、水和氯气，氯气有毒，所以老师建议实验小组最好采用草酸溶液而不用浓盐酸进行实验，理由是：浓盐酸与MnO2在加热条件下反应不安全，且产生有毒气体氯气，对环境有污染；
【交流讨论4】根据质量守恒定律可知，产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等；
【反思评价】将该气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊，证明该气体是CO2，所以
| 实验操作 | 实验现象、结论 |
| 将产生的气体通入澄清石灰水中 | 若澄清石灰水变浑浊，则说明产生的气体为二氧化碳气体 |
问题二【交流讨论】二氧化锰和氧化铁都属于氧化物；固体逐渐溶解，溶液由无色变为黄色；
【交流讨论】浓盐酸与MnO2在加热条件下反应不安全，且产生有毒气体氯气，对环境有污染；
【交流讨论】化学反应前后元素的种类不发生变化；
【反思评价】
| 实验操作 | 实验现象、结论 |
| 将产生的气体通入澄清石灰水中 | 若澄清石灰水变浑浊，则说明产生的气体为二氧化碳气体 |
点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．
练习册系列答案
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