Question

初中实验室有一瓶标签破损的溶液(如图)，为确定其成分,某组同学进行了如下探究活动:

(1)同学们提出以下猜想:

A同学: HCl

B同学: H₂O₂

C同学: H₂SO₄

从受损标签的信息来看________________________的猜想肯定错误;

(2) B同学为验证其猜想，在试管中加入了一种黑色粉末________ (填化学式)，并在试管口放一根带火星的小木条,但他未观察到任何明显的现象，由此，同学们确定C同学猜想正确;

(3)老师要求同学们用多种方案来验证该结论,请你参与设计。

方案	实验操作	实验现象及化学方程式
方案1	试管中加入少量Na2CO3粉末后再加入过量的该溶液	溶液中有________________________产生
方案2	试管中加少量CuO后再加入过量的该溶液	现象:________________________。 化学方程式:________________________。
方案3	试管中加入少量____________________(填“Zn” 或“Cu”)后再加入少量的该溶液	固体表面有气泡产生
方案4	取样后加入过量__________________________溶液，振荡,再加入过量稀硝酸	有白色沉淀产生,加入硝酸后白色沉淀无变化

Answer

A同学 MnO2 气泡 黑色固体逐渐溶解，溶液由无色变为蓝色 Zn BaCl2[或Ba( NO3)2]

【解析】

（1）从标签信息中H的角码为“2”可以得出A同学的猜想错误；

（2）H2O2 在MnO2的催化作用下可以产生O2，故黑色粉末为二氧化锰，化学式为：MnO2，但实验现象为带火星的小木条无明显变化，说明无氧气产生，故B同学的猜想错误；

（3）若要证明该溶液是H2SO4，可验证H+或SO42-是否存在，

方案1是加入少量Na2CO3粉末，碳酸钠可与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，故若有气泡产生，则证明有氢离子存在，故实验现象为溶液中有气泡产生；

方案2是加入少量CuO固体，氧化铜能和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，若黑色固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色，证明有氢离子存在，故实验现象为黑色固体逐渐消失，溶液由无色变为蓝色，该反应的化学方程式为：；

方案3实验现象是固体表面有气泡产生，则加入的是金属Zn，因为铜不与稀硫酸反应；

方案4是检验硫酸根离子的存在，实验现象是有白色沉淀产生，加入硝酸后白色沉淀无变化，故加入的是BaCl2或Ba( NO3)2溶液，因为氯化钡（或硝酸钡）可与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀。