Question

12．小佳在实验室发现一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液（如图1所示）．她取少量黑色粉末与溶液混合，发现立即产生了大量无色的气泡．
（1）对这两种物质是什么，她进行大胆猜想．小佳的猜想可能是：MnO₂和H₂O₂；依据是（用化学方程式表示）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）请你帮助小佳同学完成实验，以证明猜想①是正确的．

实验步骤	实验记录	实验结论
①取少量黑色粉末于试管中，滴加少量无色溶液 ②用带火星的木条放在试管口	①气泡产生 ②木条复燃	产生的气体是氧气， 原猜想①成立．

（3）某校化学兴趣小组的同学利用图2装置进行实验．

实验目的：用高锰酸钾制取一瓶氧气，用排水法收集气体并在瓶内做细铁丝燃烧的实验．
反应原理：（用化学方程式表示）
高锰酸钾制氧气：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；细铁丝在氧气中燃烧：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
装置连接：为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是：a→c→b→d．

Answer 1

分析 （1）根据物质的颜色和缺失标签中残留部分，可猜想黑色粉末是二氧化锰，溶液是H₂O₂溶液，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成了氧气，据此写出反应的化学方程式；
（2）根据氧气的性质和检验方法分析回答；
（3）根据高锰酸钾制氧气、细铁丝在氧气中燃烧的反应写出反应的化学方程式；根据氧气密度小于水的密度分析连接顺序．

解答 解：由标签中残留的“H₂”可以猜想该溶液为酸或双氧水，然后再根据加入黑色粉末会产生大量气体的现象，可以推测出黑色粉末为二氧化锰，该无色溶液为双氧水；
（2）由于过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成了氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验，所以填表如下：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量黑色粉末于试管中，滴加少量无色溶液； ②用带火星的木条放在试管口．	①有气泡产生  ②木条复燃	产生的气体是氧气， 原猜想成立．

（3）高锰酸钾制氧气的化学方程式是：2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；细铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，反应的化学方程式是：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；由于氧气不易溶于水，密度小于水，用排水法收集气体并在瓶内做细铁丝燃烧的实验，集气瓶内应留有少量的水，所以各装置的正确连接顺序是：a→c→b→d．
故答案为：（1）MnO₂，H₂O₂，2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；（2）见上表；（3）2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；c→b→．

点评 本题考查常见物质的性质，要求我们根据物质的性质、化学式和反应现象推断出物质，并进行常见气体的检验；化学方程式是重要的化学用语，应加强学习．