Question

7．某校進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查時，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，炭粉或是這兩者的混合物，讓他們通過實(shí)驗(yàn)探究來確定．某同學(xué)探究過程如下：
[提出問題]
假設(shè)1：黑色粉末是炭粉；
假設(shè)2：黑色粉末是氧化銅；
假設(shè)3：黑色粉末是氧化銅和炭粉的混合物；
[查閱資料]碳與稀硫酸不反應(yīng)．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]：他對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象與對應(yīng)結(jié)論如表，請你完成表．

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①黑色粉末沒有溶解	假設(shè)1成立
②	假設(shè)2成立
③	假設(shè)3成立

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]：通過實(shí)驗(yàn)及分析，確定該黑色粉末為木炭粉和氧化銅的混合物．
[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(shí)驗(yàn)：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．你的理由是碳和氧化銅反應(yīng)生成的銅難溶于水，也不與硫酸反應(yīng)．
②若過濾后溶液呈無色，則該溶液中的溶質(zhì)是H₂SO₄（寫化學(xué)式，下同）．
③若過濾后溶液呈藍(lán)色，該溶液中的溶質(zhì)是H₂SO₄、CuSO₄．

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；所以假設(shè)2是：黑色粉末是氧化銅．
（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，所以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的現(xiàn)象和結(jié)論如下：

實(shí)驗(yàn)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{\;\;△\;\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，由題意告訴我們，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，銅不與硫酸反應(yīng)，過濾的濾液中只含有硫酸；另一種可能是銅和氧化銅的混合物，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸銅和水，溶液呈藍(lán)色．所以：
①燒杯中有溶物．理由是碳和氧化銅反應(yīng)生成的銅難溶于水，也不與硫酸反應(yīng)．
②若過濾后溶液呈無色，則該溶液中的溶質(zhì)是：H₂SO₄．
③若過濾后溶液呈藍(lán)色，該溶液中的溶質(zhì)是：H₂SO₄、CuSO₄．
故答為：[提出問題]黑色粉末是氧化銅；
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]：

實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①黑色粉末沒有溶解	假設(shè)1成立
②黑色粉末全部溶解，溶液變藍(lán)	假設(shè)2成立
③黑色粉末只是部分溶解，溶液變藍(lán)	假設(shè)3成立

[拓展]：①有，碳和氧化銅反應(yīng)生成的銅難溶于水，也不與硫酸反應(yīng)；②H₂SO₄，③H₂SO₄、CuSO₄．

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．