Question

同学们用高锰酸钾制氧气，制取结束清洗仪器，发现加热高锰酸钾的试管内壁有用水洗刷不掉的黑色固体。

问题一：黑色固体是什么？

（交流讨论）同学们结合实验现象和对高锰酸钾及其分解产物的了解，进行分析判断。

判断	依据
不是KMnO4	KMnO4能溶于水形成紫红色溶液
不是________(填化学式)	冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水
是MnO2	其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体

（实验验证）向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体，证明上述判断正确。加入的液体是____________________。

问题二：用什么洗掉MnO₂?

（交流讨论）MnO₂与BaCO₃、Mg(OH)₂、Fe₂O₃、P₂O₅、Cu中的某一种物质组成最相近，理由是__________________。这种物质能与稀盐酸反应，化学方程式为________________，由此推测MnO₂也能与稀盐酸反应。

（实验验证）向未洗净的试管中加入稀盐酸，黑色固体没有变化。

（交流讨论）实验说明同一类物质的化学性质不一定相同。MnO₂有什么化学性质，用什么试剂清洗呢？同学们请教老师后决定用草酸(H₂C₂O₄)溶液试一试。

（实验验证）向未洗净的试管中加入草酸溶液，黑色固体果然被除去，同时发现产生许多气泡。

问题三：生成了什么气体？

（交流讨论）化学变化过程中元素不变，因为________________，所以产生的气体可能为CO₂、CO、H₂、O₂等。

（实验验证）经检验，产生的气体是CO₂。检验CO₂气体的操作和现象是___________________。

（反思提高）以上探究活动中，清除试管内壁附着的难溶物的思路是先_____________________，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。

Answer

K2MnO4 过氧化氢溶液(或双氧水) 它们都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成) Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O 反应物中含有C、H、O元素 将产生气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 了解其物理性质，尤其是否溶于水

【解析】

[交流讨论]

锰酸钾溶于水，溶液显深绿色，所以：

判断

依据

不是KMnO4

KMnO4能溶于水形成紫红色溶液

不是K2MnO4

冲洗试管时出现深绿色溶液，说明该物质能溶于水

是MnO2

其他实验用过MnO2，知道它是不溶于水的黑色固体

[实验验证]

二氧化锰能催化过氧化氢溶液分解生成氧气和水，所以向未洗净的试管中加入某种液体，产生能使带火星木条复燃的气体。证明上述判断正确，加入的液体是过氧化氢溶液(或双氧水)；
[交流讨论]

二氧化锰是金属氧化物，所以MnO2与BaCO3、Mg（OH）2、Fe2O3、P2O5、Cu中的某一种物质（Fe2O3）组成最相近，理由是：都是金属氧化物(或它们都由金属元素和氧元素组成)，金属氧化物会与酸反应生成盐和水，所以氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，化学方程式为：Fe2O3＋6HCl=2FeCl3＋3H2O；
[交流讨论]

根据质量守恒定律可知，化学反应前后，元素种类不变，反应物中的元素只有C、H、O元素，所以产生的气体可能为CO2、CO、H2、O2等；
[实验验证]

二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，常用石灰水检验二氧化碳，所以检验CO2气体的操作和现象是：将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳；
[反思提高]
清除试管内壁附着的难溶物的思路是：先了解其物理性质，尤其是否溶于水，再了解其化学性质，然后选择合适试剂进行清洗。