Question

在做氧化銅、木炭反應的實驗時，往往會發(fā)現充分反應后試管中仍有黑色固體．曉明對此進行了探究，并邀請你一起參與．
【提出問題】氧化銅與木炭充分反應結束后，試管中的黑色固體是什么？
【猜想假設】黑色固體可能是①木炭②

 

③

 

【查閱資料】①銅、木炭不與稀硫酸反應．
②氧化銅能與稀硫酸反應形成藍色溶液．
【實驗驗證】曉明設計的實驗方案是：取少量該黑色固體在空氣中灼燒，觀察現象．如果猜想①正確，現象應該是

 

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【實驗設計】科學探究的方法有多種，請你再設計一種方法來證明曉明的猜想②或③正確．（請簡明寫出操作、步驟和結論）

 

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Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,酸的化學性質,碳的化學性質

專題：科學探究

分析：【猜想假設】木炭還原氧化銅的實驗中，涉及兩種黑色固體，木炭和氧化銅，據此分析；
【實驗驗證】根據木炭灼燒的實驗現象進行分析；
【實驗設計】依據題目中的信息：“①銅、木炭不與稀硫酸反應．②氧化銅能與稀硫酸反應形成藍色溶液”，可以通過用加入稀硫酸依據實驗現象來確定黑色物質的組成；
【反思整理】依據題目中的信息：“②氧化銅能與稀硫酸反應形成藍色溶液”，判斷除去黑色氧化銅的方法，從而完成化學方程式；玻璃儀器洗凈的標準是試管內壁附著的水既不聚成水滴，也不成股流下，據此回答試管洗凈的標準．

解答：解：【猜想假設】木炭還原氧化銅的實驗中，涉及兩種黑色固體，木炭和氧化銅，黑色固體可能有三種情況：木炭、氧化銅、木炭和氧化銅；
【實驗驗證】木炭灼燒的實驗現象是黑色粉末逐漸減少直至消失；
【實驗設計】依據題目中的信息：“①銅、木炭不與稀硫酸反應．②氧化銅能與稀硫酸反應形成藍色溶液”，故可通過向盛有黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，充分振蕩，觀察實驗現象的方法證明猜想②或③正確；
【反思整理】依據題目中的信息：“②氧化銅能與稀硫酸反應形成藍色溶液”，故可通過向試管中倒入稀硫酸將氧化銅除去，反應的化學方程式是CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；試管洗凈的標準是試管內壁附著的水既不聚成水滴，也不成股流下．
故答案為：
猜想與假設：②氧化銅 ③氧化銅和木炭
實驗驗證：黑色粉末可以燃燒，逐漸消失
實驗設計：向盛有黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，充分振蕩，黑色粉末消失，溶液顏色變藍，說明猜想②正確．
或向盛有黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，充分振蕩，黑色粉末減少，溶液顏色變藍，說明猜想③正確．

點評：該題探究的是木炭與氧化銅的反應，主要考查了氧化銅與木炭的化學性質、實驗方案的設計以及根據題中信息選擇洗滌儀器的方法，解答時注意比較物質的性質，找到不同點，依據反應的不同現象進行解答．