Question

有1包粉末，可能由C、CuO、Fe三種物質中的一種或幾種組成．某同學為了探究它的成分，按如下步驟進行實驗．
（1）先對實驗做了如下設想和分析．取少量粉末于燒杯中，向燒杯中加入過量的稀硫酸，則實驗中可能出現的現象與對應結論如下表所示（表中未列完所有情況）．請你完成下表．

燒杯中可能出現的現象	結 論
①______	只含C
②______	含C、CuO
③有黑色不溶物，有氣泡逸出，溶液呈淺綠色	______

（2）通過實驗及分析，確定該粉末為C、CuO的混合物．為了進一步探究C、CuO的性質，他又利用這種混合物補充做了下面兩個實驗．
實驗1：將此粉末敞口在空氣中灼燒完全，待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，反應完全后，靜置．燒杯中______（填“有”或“無”）不溶物，溶液呈______顏色．
實驗2：將此粉末隔絕空氣加熱（若碳完全反應），待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，反應完全后，靜置．請回答：
①燒杯中______（填“有”或“無”）不溶物；
②若靜置后溶液呈無色，則該溶液中溶質是______（寫化學式）；
③若靜置后溶液呈藍色，該實驗過程中所發生反應的化學方程式為______ 2Cu+CO₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）根據碳不與稀硫酸反應；氧化銅可以與稀硫酸反應，生成的銅離子在水溶液中顯藍色；鐵可以與稀硫酸反應放出氣體，且生成的亞鐵鹽的水溶液中顯綠色；
（2）實驗1：根據C會與氧氣反應生成二氧化碳氣體，氧化銅會與稀硫酸反應生成硫酸銅溶液；
實驗2：碳單質具有還原性．可以將氧化銅還原為紅色的銅，且銅不與稀硫酸反應．
解答：解：（1）①因為碳不與稀硫酸反應，可以觀察的現象為：固體質量不減少，且溶液仍為無色；
②因為碳不與稀硫酸反應，但氧化銅可以與稀硫酸反應生成銅鹽溶液，其水溶液為藍色，所以觀察到的現象為：有黑色不溶物，溶液由無色變為藍色；
③因為黑色的碳不與稀硫酸反應，但Fe可以與稀硫酸反應生成氫氣和亞鐵鹽，亞鐵鹽的水溶液為淺綠色；
（2）實驗1：因為碳可以與氧氣反應生成二氧化碳氣體，所以將此粉末在空氣中灼燒完全后，剩余的固體是氧化銅，它可以與稀硫酸反應，生成藍色的硫酸銅溶液；
實驗2：①因為碳單質具有還原性，可以將氧化銅還原為紅色的銅，所以將此粉末隔絕空氣加熱后，剩余的固體是Cu，而Cu不與稀硫酸反應；
②若靜置后溶液無色，則說明氧化銅被全部還原，則溶質為硫酸；
③若靜置后溶液呈藍色，則說明還存在著氧化銅，故發生的反應為：氧化銅與碳，及氧化銅和硫酸的反應；
故答案為：（1）

燒杯中可能出現的現象	結 論
①有黑色不溶物，溶液呈無色	只含C
②有黑色不溶物，溶液呈藍色	含C、CuO
③有黑色不溶物，有氣泡逸出，溶液呈淺綠色	含C、Fe

（2）實驗1：無、藍；
實驗2：①有
②H₂SO₄
③2CuO+C2Cu+CO₂↑、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
點評：熟練掌握常見物質的化學性質，知道碳具有還原性可以使氧化銅被還原，掌握常見離子的顏色，如：銅離子顯藍色，亞鐵離子顯淺綠色等．