Question

在做氧化铜、木炭反应的实验时，往往会发现充分反应后试管中仍有黑色固体。晓明对此进行了探究，并邀请你一起参与。

【提出问题】氧化铜与木炭充分反应结束后，试管中的黑色固体是什么？

【猜想假设】黑色固体可能是①  木炭           

②             

③                

【查阅资料】①铜、木炭不与稀硫酸反应。

②氧化铜能与稀硫酸反应形成蓝色溶液。

【实验验证】晓明设计的实验方案是：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象。如果猜想①正确，现象应该是                     。

【实验设计】科学探究的方法有多种，请你再设计一种方法来证明晓明的猜想②或③ 正确。（请简明写出操作、步骤和结论）                                           

                                             。

【反思整理】若试管壁上沾有了黑色固体氧化铜，除去黑色氧化铜的方法是（用化学方程式表示）                         ；试管洗净的标准是                       。

Answer

猜想与假设：②氧化铜  ③氧化铜和木炭

实验验证：黑色粉末可以燃烧，逐渐消失

实验设计：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，黑色粉末消失，溶液颜色变蓝，说明猜想②正确。

或向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，黑色粉末减少，溶液颜色变蓝，说明猜想③正确。

反思整理：CuO+ H2SO4= CuSO4+H2O，管壁附着的水既不凝成水珠也不成股流下

【解析】猜想与假设：木炭和氧化铜都是黑色固体，故试管中的黑色固体可能是木炭、氧化铜或氧化铜和木炭的混合物，故答案为②氧化铜  ③氧化铜和木炭

实验验证：木炭可以燃烧，生成二氧化碳气体，故答案为黑色粉末可以燃烧，逐渐消失

实验设计：利于资料信息可以设计以下实验方案：

向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，黑色粉末消失，溶液颜色变蓝，说明猜想②正确。

或向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，黑色粉末减少，溶液颜色变蓝，说明猜想③正确。

反思整理：氧化铜可以与稀硫酸反应生成可溶性的硫酸铜，故可用稀硫酸除去试管壁上的氧化铜；试管洗净的标准是管壁附着的水既不凝成水珠也不成股流下。