某初级中学学生为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（如右图所示）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

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某初级中学学生为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（如右图所示）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       ，无色溶液是         （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，并在试管口塞上带活塞的尖嘴玻璃管的橡皮塞检验气体（写出操作方法）

[实验现象]
[实验结论]此气体是                ，原假设

答案

二氧化锰过氧化氢溶液（或铁粉稀硫酸）排水法
用带火星的木条伸入试管中（或用点燃的木条接近尖嘴处，慢慢打开活塞）
带火星的木条复燃（或气体安静燃烧，发出淡蓝色的火焰）
氧气（或氢气）成立

解析

[提出假设]根据查阅资料部分可以知道：二氧化锰可以和过氧化氢反应生成气体，故本题答案为：MnO₂H₂O₂
[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，故本题答案为：排水集气法用带火星的木条伸入试管中
[实验现象]氧气能使带火星的木条复燃，可以据此得出现象，故本题答案为：带火星的木条复燃
[实验结论]根据实验现象，带火星的木条复燃了，可以断定是氧气，进而可以得出我们的假设是成立的，故本题答案为：O₂成立（可根据假设与检验的气体是否一致来判断成立或不成立）

举一反三

（13分）燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应。认识燃烧，科学地利用和控制燃烧，使燃烧为人类服务是十分重要的。
(1)物质燃烧一般需要同时满足三个条件，物质具有可燃性是燃烧的首要条件，另外两个条件分别是: ；。
(2)下面是验证燃烧条件的实验装置图。

已知木炭是一种可燃物。请验证：木炭发生燃烧的另外两个条件中，缺少任何一个条件都不能燃烧（两个条件须分别验证），只有同时具备这两个条件才能燃烧。
某化学实验小组已经在完成气密性的检查后为你填装好了药品，并在整个装置中充满了氮气。
请你继续设计实验步骤完成后续探究，要求实验过程中不得拆、装仪器。

步骤	操作	预计现象	得出的结论
①	a	澄清石灰水 b	说明燃烧需要氧气
②	盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温
③	打开活塞, c	A中有气泡产生，C中石灰水 d	e
④	点燃酒精灯加热，继续通氧气	木炭燃烧，澄清石灰水 f	g

(3)①装置A中发生反应的化学方程式为                                  。
②装置B在“盖灭酒精灯，待仪器恢复到常温”这一步中的作用是             。
③小华同学认为，x处的气体不应直接排放到空气中去，大家经讨论后认为很有道理，你认为其中的道理是：                                。

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（9分）学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后，再想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白。
(1)[问题]Al₂O₃能不能作过氧化氢分解的催化剂呢
(2)[猜想]Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂。
(3)[实验验证]

	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一		木条不复燃	常温下过氧化氢溶液不分解
实验二	在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al₂O₃，然后将带火星的木条伸入试管中	木条复燃

(4)[结论]Al₂O₃能加快过氧化氢的分解速率，故Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂。
(5)[讨论与反思]经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al₂O₃能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验：
实验三：
[实验目的]探究
[实验步骤]①准确称量Al₂O₃(少量)的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，       ，称量；④对比反应前后Al₂O₃的质量。
[讨论]如果Al₂O₃在反应前后质量不变，则说明Al₂O₃可以作过氧化氢分解的催化剂。
(6)但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究                                                         。

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（13分）竹子是“有节、中空、四季常绿”的植物。同学们对竹子中的气体成分展开了探究，测定其成分。
（1）他先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出，然后采用法收集到了甲乙两瓶气体。
（2）某同学按右图装置探究甲瓶中氧气的体积分数。

①红磷燃烧的文字表达式为。
②实验结束时，冷却到室温，松开止水夹，结果流入的水约占瓶子容积的1/10。这说明竹子里的气体肯定含有。请写出实验室用氯酸钾制取该气体的文字表达式。
（3）检验气体中是否含有二氧化碳气体。

实验步骤	实验现象	实验结论及解释
		气体中二氧化碳气体。（填含有或不含有）

（4）那么竹子里的气体含量与空气有什么区别呢？于是，他又用空气重复了上述实验。相比较后得出的结论是。

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（7分）学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了以下探究。
[猜想]Ⅰ CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ CuO参与反应产生O₂，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ CuO是反应的催化剂，反应前后_______________________________________
[实验]用天平称量0.2gCuO，取5ml5%过氧化氢溶液于试管中，进行实验：

（1）填表：

步骤③现象	步骤⑥结果	步骤⑦现象	结论
____________; 带火星木条复燃	_____________	溶液中有气泡产生； _________________	猜想Ⅰ、Ⅱ不成立猜想Ⅲ成立

（2）步骤①的目的是____________________________
(3)步骤④需用到仪器有：铁架台（铁圈）、漏斗、烧杯、___________
(4) 步骤④得到的固体是CuO,说明CuO_______(“难”或“易”)溶于水。

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（5分）小明同学在家里的药箱中发现一瓶用来清洗伤口用的消毒液——“双氧水”，他联想到在化学课上曾用过氧化氢溶液制取过氧气，他高兴的将家中的“双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。
【第一组实验】小明欲证明该双氧水是否失效。
（1）实验过程
①在试管中加入5 mL “双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；
②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；
③如右图装置进行操作，带火星的木条复燃，水槽中冰水所起的作用是；

（2）实验结论：                                                。
【第二组实验】小明欲证明二氧化锰在双氧水的分解反应中起催化作用，该物质在反应前后质量是否发生变化。
实验步骤
①：在大试管中加入5 mL“双氧水”，无明显现象；
②：                                                           ；
③：将② 中的二氧化锰装入上述大试管中，立即有大量气泡产生；
④：待反应结束后，将大试管里的固体物质进行过滤、洗涤、烘干、称量；
⑤：对比反应前后二氧化锰的质量
（3）做完此实验后，小方认为要证明二氧化锰的催化作用，还需要再补充一个探究实验：探究的问题应该是：                                                                       。
【实验反思】依据所做的实验，                           是影响化学反应速率的因素之一。

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