Question

幾位同學(xué)在實驗室做木炭還原氧化銅的實驗，實驗完畢后，他們發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)仍有黑色固體物質(zhì)存在．該試管中的黑色固體物質(zhì)是什么？
【提出猜想】
小玉同學(xué)：木炭．
小蘭同學(xué)：氧化銅．
小華同學(xué)：木炭和氧化銅．
【查閱資料】
木炭、銅都不與稀硫酸反應(yīng)；Na₂O、MgO、CuO、Fe₂O₃等金屬氧化物能與稀硫酸反應(yīng)生成鹽和水．
【實驗設(shè)計】
方案一：向盛有黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，充分振蕩，靜置后觀察現(xiàn)象．
方案二：取少量該黑色固體在空氣中灼燒，觀察現(xiàn)象．
他們對“方案一”進行了分析討論，達成了共識：若試管內(nèi)溶液無色、還有黑色固體存在，證明

 

  同學(xué)的猜想正確．若試管中溶液呈藍色、無黑色固體，證明

 

同學(xué)的猜想正確．若出現(xiàn)的現(xiàn)象是

 

，證明小華同學(xué)的猜想是正確的，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
他們按照“方案二”進行了實驗操作，記錄如下：

實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
黑色固體紅熱并逐漸減少，最后消失	該黑色固體是   ． 反應(yīng)的化學(xué)方程式是

Answer 1

分析：木炭還原氧化銅的實驗中，涉及三種固體：木炭、氧化銅、銅，而黑色固體物質(zhì)只有木炭和氧化銅，所以三種猜想都是合理的，依據(jù)題目中的信息：“木炭、銅都不與稀硫酸反應(yīng)；Na₂O、MgO、CuO、Fe₂O₃等金屬氧化物能與稀硫酸反應(yīng)生成鹽和水”，可以通過用加入稀硫酸依據(jù)實驗現(xiàn)象來確定黑色物質(zhì)的組成．
依據(jù)氧化銅與硫酸反應(yīng)生成鹽和水，判斷產(chǎn)物，完成化學(xué)方程式．
依據(jù)木炭與氧化銅的化學(xué)性質(zhì)填寫表格，氧化銅在空氣中灼燒不反應(yīng)，木炭灼燒后生成二氧化碳會逐漸減少直至消失．

解答：解：木炭和氧化銅化學(xué)性質(zhì)不同，根據(jù)它們與稀硫酸反應(yīng)現(xiàn)象不同可得結(jié)論：

組成	加入稀硫酸后的現(xiàn)象
木炭	溶液仍無色，黑色固體仍存在
氧化銅	溶液由無色變?yōu)樗{色，黑色固體消失
木炭和氧化銅	溶液由無色變?yōu)樗{色，仍有部分黑色固體存在

根據(jù)題目信息易得氧化銅與硫酸相互交換成分發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸銅和水，較易寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．
木炭在空氣中灼燒與氧氣反應(yīng)，生成二氧化碳會逐漸消失，氧化銅在空氣中灼燒不發(fā)生變化，可得表格中結(jié)果．
故答案為：小玉  小蘭    試管中溶液呈藍色、有黑色固體存在    CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O  木炭   C+O₂

點燃  .

CO₂

點評：該題探究的是木炭與氧化銅的反應(yīng)，主要考查了氧化銅與木炭的化學(xué)性質(zhì)、實驗方案的評價，解答時注意比較物質(zhì)的性質(zhì)，找到不同點，依據(jù)反應(yīng)的不同現(xiàn)象進行解答．