Question

【題目】某校初三化學(xué)興趣小組的同學(xué)們?cè)谡�理化學(xué)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)一包黑色固體粉末，老師告訴他們，可能由C、CuO、Fe、Fe3O4中的一種或幾種組成。小組的同學(xué)們欲對(duì)該固體的成分進(jìn)行探究，請(qǐng)你一起參與。

[提出問題]黑色粉末中含有什么物質(zhì)?

[查閱資料] Fe3O4具有磁性，也能被磁鐵吸引。Fe3O4與硫酸銅溶液不反應(yīng)。

[實(shí)驗(yàn)探究]小明將磁鐵與黑色粉末充分接觸，一部分黑色粉末被吸引上來，小晴同學(xué)說其中一定有鐵粉。小東認(rèn)為小晴的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，他的理由是______。老師建議他們將磁鐵吸上來的黑色粉末放入過量硫酸銅溶液中，同學(xué)們觀察到黑色固體全部變?yōu)榧t色，說明該固體中一定含有________，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。

[繼續(xù)探究]同學(xué)們]將剩余黑色固體分成兩份，取一份放入燒杯中，加入過量稀硫酸溶液，則實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的情況如表:

燒杯中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①_______	只含有C
②固體全部消失，溶液變?yōu)樗{(lán)色	只含有CuO
③_______	既含有C，又含有CuO

通過實(shí)驗(yàn)分析，確定剩余固體為C和CuO的混合物。為了進(jìn)一步探究C和CuO的性質(zhì)，他們又進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):

[深入探究]將另一份粉末隔絕空氣加熱（若碳完全反應(yīng)），待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，反應(yīng)完全后靜置。觀察到燒杯中________ （選填“有”或“無”）不溶物，溶液呈藍(lán)色，則該溶液中的溶質(zhì)是______。

Answer 1

【答案】Fe、Fe3O4都具有磁性，都能被磁鐵吸引 鐵 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 固體不減少，溶液不變色 固體部分消失，溶液變?yōu)樗{(lán)色 有 硫酸銅和硫酸

【解析】

[實(shí)驗(yàn)探究]

小明將磁鐵與黑色粉末充分接觸，一部分黑色粉末被吸引上來，小晴同學(xué)說其中一定有鐵粉。小東認(rèn)為小晴的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，他的理由是Fe、Fe3O4都具有磁性，都能被磁鐵吸引。

老師建議他們將磁鐵吸上來的黑色粉末放入過量硫酸銅溶液中，Fe3O4與硫酸銅溶液不反應(yīng)，鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，同學(xué)們觀察到黑色固體全部變?yōu)榧t色，說明該固體中一定含有鐵，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

[繼續(xù)探究]

同學(xué)們將剩余黑色固體分成兩份，取一份放入燒杯中，加入過量稀硫酸溶液，碳和稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅藍(lán)色溶液。

①固體不減少，溶液不變色，只含有C

②固體全部消失，溶液變?yōu)樗{(lán)色，只含有CuO

③固體部分消失，溶液變?yōu)樗{(lán)色，既含有C，又含有CuO

[深入探究]

將另一份粉末隔絕空氣加熱（若碳完全反應(yīng)），碳和氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，銅和稀硫酸不反應(yīng)，剩余的氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，反應(yīng)完全后靜置。觀察到燒杯中有不溶物，溶液呈藍(lán)色，則該溶液中的溶質(zhì)是硫酸銅和硫酸。