Question

某初级中学学生为了探究实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液（如图）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，立即产生气泡．
[查阅资料]初中化学实验室常见的黑色粉末有CuO、MnO₂、Fe₃O₄、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]
①向盛有少许黑色粉末的试管中加入适量试剂瓶中的无色溶液；
②用______法收集一试管气体；
③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______．

Answer

①首先猜想是依据一定知识进行猜想，不是随机组合．
②根据所学知识结合缺失标签可知：黑色粉末中有二氧化锰和铁粉能与某种无色液体（符合标签特征的有双氧水和硫酸）反应放出气体作出猜想，进而设计实验作出解答．
【解析】
标签的信息告诉我们溶液中溶质的一个微粒中含有两个氢原子，且黑色粉末CuO、MnO2、Fe3O4、铁粉、炭粉中有一种能与无色液体混合后生成气体．符合条件的常见无色液体有双氧水（H2O2）和稀硫酸（H2SO4），其中黑色粉末二氧化锰与双氧水混合能放出氧气，可用带火星的木条来检验；黑色粉末铁粉能与稀硫酸反应生成氢气，可有燃着的木条来检验．若实验结论和理论结果一致，假设成立．
故答案为：
假设一：
[提出假设]二氧化锰（或MnO2）；双氧水（或H2O2）
[设计实验]排水法（或向上排空气法）；用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]①氧气（或O2）；成立
假设二：
[提出假设]：铁粉（或Fe）稀硫酸（或稀H2SO4）
[设计实验]排水法（或向下排空气法）； 把燃着的木条移近试管口
[实验现象]气体燃烧，火焰呈淡蓝色
[实验结论]①氢气（或H2）； 成立