Question

一包黑色粉末可能由氧化銅、木炭粉中的一種或兩種組成．為探究其組成，某化學興趣小組的學生選擇以下部分裝置進行實驗．

（1）小亮用裝置A 與E連接，關閉彈簧夾X，給排盡空氣后的盛有黑色粉末的硬質玻璃管加熱．一段時間后，若黑色粉末變紅色，澄清石灰水變渾濁，則可判斷該黑色粉末的成分是

 

，寫出產生上述現象時，玻璃管內物質發生反應的化學方程式

 

；若黑色粉末不變色，澄清石灰水也不變渾濁，則無法確定黑色粉末的成分．
為進一步確定其成分，小明幫助小亮又進行如下實驗：他將干燥的氫氣與A中的黑色粉末反應，并檢驗其產物．你認為他應選擇的儀器裝置以及連接順序依次為

 

（填字母代號），在給黑色固體加熱前，應先通入氫氣，目的是

 

．若實驗現象為

 

，則黑色粉末的成分是氧化銅；若無上述實驗現象則為木炭．
（2）除上述方法外，小強又設想出另一種簡單易行的實驗方法：取少量粉末于試管中，再加入過量

 

 試劑（填試劑名稱），實驗中可能出現的現象與對應的結論如下表所示（表中未列完所有情況），請你完成下表：

	實驗現象	結論
①	有黑色不溶物，溶液呈藍色
②		只含C
③

Answer 1

分析：明確每個裝置在題目中是作用，能根據不同的現象作出準確的推斷．因為碳能與氧化銅反應生成紅色的銅和使石灰水變渾濁的氣體，通過檢驗生成物來確定原物質的成分．還可以通過氫氣能和氧化銅反應來檢驗，或根據氧化銅能與酸反應來檢驗．

解答：解：（1）根據“給排盡空氣后的盛有黑色粉末的硬質玻璃管加熱．一段時間后，若黑色粉末變紅色，澄清石灰水變渾濁，”可知黑色物質是C和CuO，因為氧化銅能和碳反應生成紅色的銅和二氧化碳；化學反應式是：C+2CuO

△   .

2Cu+CO₂↑；
小明同學利用氫氣能和氧化銅反應生成水和銅來檢驗物質的組成，在連接裝置順序時要先把生成的氫氣干燥，排除從酸中的帶出的水蒸氣對結果的影響．裝置B可用于固液不加熱反應制取氫氣，D裝置中的濃硫酸可用來干燥氫氣，然后將干燥的氫氣與A中的黑色粉末反應，并用裝置F檢驗其產物；
在給黑色固體加熱前，應先通入氫氣，為的是排凈玻璃管內的空氣，防止因氫氣的不純而引起爆炸；
如果黑色粉末的成分是氧化銅，在氫氣的還原作用下，黑色氧化銅變成紅色銅單質，并有水生成．我們看到的現象是：A中黑色粉末變紅、F中白色粉末變藍．
故答案為：氧化銅和碳、C+2CuO

△   .

2Cu+CO₂↑、BDAF、排凈空氣、A中黑色粉末變紅，F中白色粉末變藍、
（2）小強同學根據氧化銅能溶于酸生成藍色溶液的性質進行檢驗，木炭不溶于酸溶液，能很容易從現象上得出結論．
根據①中的實驗現象：有黑色不溶物，溶液呈藍色，可知，黑色不溶物是C；溶液變藍是因為有CuO．可得出結論：黑色粉末由C和CuO組成；
根據②中只含C的結論可知，現象是只有有黑色不溶物，因C與酸不反應．
根據①②可推斷，③的結論應是：只含CuO；現象應該是：黑色不溶物全部消失，溶液呈藍色．
故答案為：稀鹽酸或稀硫酸；
表格內具體內容如下：

	實驗現象	結論
①		黑色粉末由C和CuO組成
②	只有有黑色不溶物
③	黑色不溶物全部消失，溶液呈藍色	只含CuO

點評：驗證物質的組成有多種方法，基本思路是驗證反應的生成物，根據反應現象確定生成物進而推出反應物．