Question

3．同學(xué)們用高錳酸鉀制氧氣．制取結(jié)束清洗儀器．發(fā)現(xiàn)加熱高錳酸鉀的試管內(nèi)壁有用水洗刷不掉的黑色固體．
問題一：黑色固體是什么？
【交流討論1】同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和對高錳酸鉀及其分解產(chǎn)物的了解．進(jìn)行分析判斷．

判斷	依據(jù)
不是KMnO4	KMnO4能溶于水形成紫紅色溶液
不是K2MnO4（填化學(xué)式）	沖洗試管時出現(xiàn)深綠色溶液，說明該物質(zhì)能溶于水
是MnO2	它是不溶于水的黑色固體

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】向未洗凈的試管中加入某種液體，產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體．證明上述判斷正確．加入的液體是過氧化氫溶液．
問題二：用什么洗掉MnO₂？
【交流討論2】MnO₂與Na₂CO₃、Ba（OH）₂、Fe₂O₃、Zn中的某一種物質(zhì)組成最相近，理由是二氧化錳和氧化鐵都屬于氧化物．這種物質(zhì)能與稀鹽酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O，由此推測MnO₂也能與稀鹽酸反應(yīng)．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2】向未洗凈的試管中加入稀鹽酸，黑色固體沒有變化．
【交流討論3】實(shí)驗(yàn)說明同一類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不一定相同．MnO₂有什么化學(xué)性質(zhì)，用什么試劑清洗呢？同學(xué)們請教老師后決定用草酸（H₂C₂O₄）溶液試一試．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證3】向未洗凈的試管中加入草酸溶液，黑色固體果然被除去，同時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生許多氣泡．
問題三：產(chǎn)生了什么氣體？
【交流討論4】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，所以產(chǎn)生的氣體可能為CO₂、CO、H₂、O₂等．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證4】將該氣體通入澄清石灰水中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，證明該氣體是CO₂．

Answer 1

分析 【交流討論1】
高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】
過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
【交流討論2】
二氧化錳和氧化鐵都屬于氧化物，氧化鐵能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證3】
化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個數(shù)不變；
二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，是因?yàn)槎�氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水．

解答 解：【交流討論1】
結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和對高錳酸鉀及其分解產(chǎn)物的了解如下表所示：

判斷	依據(jù)
不是KMnO4	KMnO4能溶于水形成紫紅色溶液
不是K2MnO4	沖洗試管時出現(xiàn)深綠色溶液，說明該物質(zhì)能溶于水
是MnO2	它是不溶于水的黑色固體

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】
加入的液體是過氧化氫溶液，這是因?yàn)檫^氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃．
故填：過氧化氫溶液．
【交流討論2】
MnO₂與Fe₂O₃的組成最相近，理由是二氧化錳和氧化鐵都屬于氧化物；
氧化鐵能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
故填：二氧化錳和氧化鐵都屬于氧化物；Fe₂O₃+6HCl═2FeCl₃+3H₂O．
【交流討論4】
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，產(chǎn)生的氣體可能為CO₂、CO、H₂、O₂等．
故填：質(zhì)量守恒定律．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證4】
將該氣體通入澄清石灰水中，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，證明該氣體是CO₂．
故填：澄清石灰水中；澄清石灰水變渾濁．

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．