Question

某小組同學在協助老師整理化學試劑時，發現一瓶標簽殘缺的無色液體（如圖）（溫馨提示：標簽上的5%表示該混合物中主要成分所占的質量分數）．他們對此瓶無色液體是什么產生了興趣，于是進行了如下探究．
【大膽猜想】猜想一：水   猜想二：稀硫酸    猜想三：過氧化氫溶液
小組同學對標簽又進行了仔細的觀察、分析，他們一致認為猜想一不合理．理由是

 

．
【設計方案】同學們結合所學知識設計出如下探究方案：
向盛有少量二氧化錳的試管中加入適量的該液體，并將帶火星的木條放在試管口．
【實驗與事實】按上述方案進行實驗，發現有大量氣泡產生，帶火星的木條復燃．
【結論與解釋】（1）以上事實證明猜想

 

是正確的；
（2）產生氣體的反應可用化學方程式表示為

 

．
【反思與評價】（1）在實驗中，某同學提出應該先將氣體收集，然后用帶火星的木條檢驗，你認為

 

（填“有”或“沒有”）必要．
（2）為避免在今后的實驗中出現標簽殘缺的情況，在傾倒液體時應注意

 

．
【拓展與遷移】根據探究結果，重新貼好標簽．標簽上化學式中氧元素的化合價為

 

價（已知氫元素顯+1價）．

Answer 1

分析：【大膽猜想】雖然水的化學式為H₂O符合殘缺標簽中化學式的特點，但標簽還標有“5%”字樣，說明該瓶內為某種溶液；溶液為混合物，而水為純凈物；根據這些判斷對猜想一進行評價；
【結論與解釋】（1）該液體在二氧化錳催化下分解出能使帶火星木條復燃的氧氣，可判斷液體為過氧化氫溶液；
（2）過氧化氫在二氧化錳催化下，分解可生成水和氧氣；據此，寫出反應的化學方程式；
【反思與評價】（1）檢驗生成的氣體是否為氧氣，只需要把帶火星的木條伸入管內，木條復燃即可證明氣體為氧氣，無須進行氣體的收集；
（2）為防止試劑瓶上標簽被腐蝕，傾倒液體時須標簽向著手心；
【拓展與遷移】根據化合物中元素化合價代數和為零，由H元素為+1價計算過氧化氫中O元素的化合價．

解答：解：【大膽猜想】標簽上的5%表示該混合物中主要成分所占的質量分數，因此試劑瓶內液體為溶液，而水為純凈物不屬于溶液；所以猜想一液體為水的猜想不正確；
故答案為：從標簽上可知這瓶無色液體屬于混合物，而水是純凈物；
【結論與解釋】（1）液體加入二氧化錳分解放出使帶火星木條復燃的氧氣，因此，液體為過氧化氫溶液，所以猜想三是正確的；
故答案為：三；
（2）過氧化氫在二氧化錳催化下可分解生成水，同時放出氣體氧氣，因此反應的化學方程式為2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
【反思與評價】（1）檢驗產生氣體為氧氣時，可用帶火星木條伸入試管，木條復燃即可說明產生氣體為氧氣，不需要進行氣體的收集；
故答案為：沒有；
（2）傾倒液體藥品時，標簽向著手心可防止殘留液體藥品流下而腐蝕標簽；
故答案為：標簽向著手心；
【拓展與遷移】過氧化氫的化學式為H₂O₂，其中H元素為+1價，設O元素的化合價為x
（+1）×2+x×2=0
解之得x=-1
故答案為：-1．

點評：化合物中元素化合價代數和為各元素化合價與原子個數乘積的和；利用代數和為零的原則可計算化合物中某一元素化合價．