Question

3．某校進(jìn)行化學(xué)實驗考察時，老師給了同學(xué)們一小包黑色粉末，這種黑色粉末可能是氧化銅、木炭粉或者是這兩者的混合物，讓他們通過實驗探究來確定．某同學(xué)探究過程如下：
（1）[提出問題]假設(shè)1：黑色粉末是木炭粉；假設(shè)2：黑色粉末可能是氧化銅；假設(shè)3：黑色粉末是炭粉和氧化銅和混合物
（2）[設(shè)計實驗方案]：他對實驗進(jìn)行了一下設(shè)想和分析：
取少量黑色粉末于燒杯中，并加入過量的稀硫酸．則實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論如表，請你完成．

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①溶液為無色，有黑色不溶物 溶液為無色，有黑色不溶物	假設(shè)1成立
②溶液為藍(lán)色，無黑色不溶物 溶液為藍(lán)色，無黑色不溶物	假設(shè)2成立 假設(shè)2成立
③溶液為藍(lán)色，有黑色不溶物溶液為藍(lán)色，有黑色不溶物	假設(shè)3成立

（3）[進(jìn)行實驗]：通過實驗及分析，確定該黑色粉末為木炭粉和氧化銅的混合物．
（4）[拓展]：為了進(jìn)一步探究木炭粉和氧化銅的性質(zhì)，他又利用這種混合物補(bǔ)充作了如下實驗：將此黑色粉末隔絕空氣加熱（若木炭粉完全反應(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．請你回答：
①燒杯中有  （ 填“有”或“沒有”）不溶物．
②若靜置后溶液呈無色，則該溶液中的溶質(zhì)是H₂SO₄ （寫化學(xué)式）．
③若靜置后溶液呈藍(lán)色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．

Answer 1

分析 根據(jù)炭粉、氧化銅、硫酸銅的物理化學(xué)性質(zhì)作答，硫酸銅溶液顯藍(lán)色，炭粉、氧化銅均為黑色，木炭有還原性，可以還原氧化銅．

解答 解：（1）根據(jù)題意，可以做出三種假設(shè)，即第一種可能是只有炭粉，第二中可能是只有氧化銅，第三種可能是氧化銅與炭粉的混合物；
（2）炭粉不會與稀硫酸反應(yīng)，氧化銅會與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，硫酸銅溶液顯藍(lán)色，所以

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①溶液為無色，有黑色不溶物	假設(shè)1成立
②溶液為藍(lán)色，無黑色不溶物	假設(shè)2成立
③溶液為藍(lán)色，有黑色不溶物	假設(shè)3成立

（4）炭粉與氧化銅在隔絕空氣加熱的條件下會發(fā)生反應(yīng)即C+2CuO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，題意告訴我們，炭粉完全反應(yīng)，所以最終的固體有兩種可能，一種可能是只有銅，另一種可能是銅和氧化銅的混合物，銅不與稀硫酸反應(yīng)，所以加入硫酸一定有固體不溶物，若有氧化銅，則會與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，溶液呈藍(lán)色，否則溶液為無色．
故答案為：（1）黑色粉末是炭粉和氧化銅和混合物；
（2）

實驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①溶液為無色，有黑色不溶物	假設(shè)1成立
②溶液為藍(lán)色，無黑色不溶物	假設(shè)2成立
③溶液為藍(lán)色，有黑色不溶物	假設(shè)3成立

（4）①有；
②H₂SO₄；
③CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查了混合物成分的推斷，完成此題，可以依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合題干提供的信息進(jìn)行．