Question

4．某初级中学学生为了探究该校化学实验室的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，大胆猜想并设计实验进行验证．
[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]初中化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉等．
[提出假设]黑色粉末是二氧化锰，无色溶液是过氧化氢．（只写一种假设）
[设计实验]向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量的无色溶液；用收集一试管气体；检验气体将带火星的木条伸入试管中（写出操作方法）．
[实验现象]带火星的木条复燃．
[实验结论]此气体是氧气，原假设成立．

Answer 1

分析 根据[查阅资料部分可知，在常见的黑色粉末中能和无色气体反应生成气体的物质有二氧化锰和双氧水，铁粉和稀硫酸，本题可以根据这两个反应来作出假设，并根据它们生成的气体进行验证．例如，氧气能使带火星的木头复燃，而氢气可以燃烧生成水．

解答 解：[提出假设]由查阅资料部分可以知道：黑色粉末是二氧化锰 无色溶液是过氧化氢；
[设计实验]二氧化锰和过氧化氢反应会生成氧气，而氧气难溶于水，故可以采用排水法来收集氧气．根据氧气能够支持燃烧的性质，所以可以用带火星的木条来检验该气体，操作步骤：将带火星的木条伸入试管中；实验现象：带火星的木条复燃；实验结论：该气体是氧气；进而可以得出原假设是成立的．
故答案为：[提出假设]二氧化锰，过氧化氢；
[设计实验]将带火星的木条伸入试管中；
[实验现象]带火星的木条复燃；
[实验结论]氧气．成立．

点评 本题考查的是氧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．