Question

某小组同学在协助老师整理化学试剂时，发现一瓶标签残缺的无色液体（如图）（温馨提示：标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数）．他们对此瓶无色液体是什么产生了兴趣，于是进行了如下探究．
【大胆猜想】猜想一：水   猜想二：稀硫酸    猜想三：过氧化氢溶液
小组同学对标签又进行了仔细的观察、分析，他们一致认为猜想一不合理．理由是

 

．
【设计方案】同学们结合所学知识设计出如下探究方案：
向盛有少量二氧化锰的试管中加入适量的该液体，并将带火星的木条放在试管口．
【实验与事实】按上述方案进行实验，发现有大量气泡产生，带火星的木条复燃．
【结论与解释】（1）以上事实证明猜想

 

是正确的；
（2）产生气体的反应可用化学方程式表示为

 

．
【反思与评价】（1）在实验中，某同学提出应该先将气体收集，然后用带火星的木条检验，你认为

 

（填“有”或“没有”）必要．
（2）为避免在今后的实验中出现标签残缺的情况，在倾倒液体时应注意

 

．
【拓展与迁移】根据探究结果，重新贴好标签．标签上化学式中氧元素的化合价为

 

价（已知氢元素显+1价）．

Answer 1

分析：【大胆猜想】虽然水的化学式为H₂O符合残缺标签中化学式的特点，但标签还标有“5%”字样，说明该瓶内为某种溶液；溶液为混合物，而水为纯净物；根据这些判断对猜想一进行评价；
【结论与解释】（1）该液体在二氧化锰催化下分解出能使带火星木条复燃的氧气，可判断液体为过氧化氢溶液；
（2）过氧化氢在二氧化锰催化下，分解可生成水和氧气；据此，写出反应的化学方程式；
【反思与评价】（1）检验生成的气体是否为氧气，只需要把带火星的木条伸入管内，木条复燃即可证明气体为氧气，无须进行气体的收集；
（2）为防止试剂瓶上标签被腐蚀，倾倒液体时须标签向着手心；
【拓展与迁移】根据化合物中元素化合价代数和为零，由H元素为+1价计算过氧化氢中O元素的化合价．

解答：解：【大胆猜想】标签上的5%表示该混合物中主要成分所占的质量分数，因此试剂瓶内液体为溶液，而水为纯净物不属于溶液；所以猜想一液体为水的猜想不正确；
故答案为：从标签上可知这瓶无色液体属于混合物，而水是纯净物；
【结论与解释】（1）液体加入二氧化锰分解放出使带火星木条复燃的氧气，因此，液体为过氧化氢溶液，所以猜想三是正确的；
故答案为：三；
（2）过氧化氢在二氧化锰催化下可分解生成水，同时放出气体氧气，因此反应的化学方程式为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
【反思与评价】（1）检验产生气体为氧气时，可用带火星木条伸入试管，木条复燃即可说明产生气体为氧气，不需要进行气体的收集；
故答案为：没有；
（2）倾倒液体药品时，标签向着手心可防止残留液体药品流下而腐蚀标签；
故答案为：标签向着手心；
【拓展与迁移】过氧化氢的化学式为H₂O₂，其中H元素为+1价，设O元素的化合价为x
（+1）×2+x×2=0
解之得x=-1
故答案为：-1．

点评：化合物中元素化合价代数和为各元素化合价与原子个数乘积的和；利用代数和为零的原则可计算化合物中某一元素化合价．