Question

有1包粉末，可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或几种组成．某同学为了探究它的成分，按如下步骤进行实验．
（1）先对实验做了如下设想和分析．取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示（表中未列完所有情况）．请你完成下表．

烧杯中可能出现的现象	结 论
①______	只含C
②______	含C、CuO
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	______

（2）通过实验及分析，确定该粉末为C、CuO的混合物．为了进一步探究C、CuO的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验．
实验1：将此粉末敞口在空气中灼烧完全，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置．烧杯中______（填“有”或“无”）不溶物，溶液呈______颜色．
实验2：将此粉末隔绝空气加热（若碳完全反应），待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置．请回答：
①烧杯中______（填“有”或“无”）不溶物；
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是______（写化学式）；
③若静置后溶液呈蓝色，该实验过程中所发生反应的化学方程式为______ 2Cu+CO₂↑

Answer

（1）根据碳不与稀硫酸反应；氧化铜可以与稀硫酸反应，生成的铜离子在水溶液中显蓝色；铁可以与稀硫酸反应放出气体，且生成的亚铁盐的水溶液中显绿色；
（2）实验1：根据C会与氧气反应生成二氧化碳气体，氧化铜会与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液；
实验2：碳单质具有还原性．可以将氧化铜还原为红色的铜，且铜不与稀硫酸反应．
【解析】
（1）①因为碳不与稀硫酸反应，可以观察的现象为：固体质量不减少，且溶液仍为无色；
②因为碳不与稀硫酸反应，但氧化铜可以与稀硫酸反应生成铜盐溶液，其水溶液为蓝色，所以观察到的现象为：有黑色不溶物，溶液由无色变为蓝色；
③因为黑色的碳不与稀硫酸反应，但Fe可以与稀硫酸反应生成氢气和亚铁盐，亚铁盐的水溶液为浅绿色；
（2）实验1：因为碳可以与氧气反应生成二氧化碳气体，所以将此粉末在空气中灼烧完全后，剩余的固体是氧化铜，它可以与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸铜溶液；
实验2：①因为碳单质具有还原性，可以将氧化铜还原为红色的铜，所以将此粉末隔绝空气加热后，剩余的固体是Cu，而Cu不与稀硫酸反应；
②若静置后溶液无色，则说明氧化铜被全部还原，则溶质为硫酸；
③若静置后溶液呈蓝色，则说明还存在着氧化铜，故发生的反应为：氧化铜与碳，及氧化铜和硫酸的反应；
故答案为：（1）
   烧杯中可能出现的现象 结 论
①有黑色不溶物，溶液呈无色 只含C
②有黑色不溶物，溶液呈蓝色 含C、CuO
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色 含C、Fe

（2）实验1：无、蓝；
实验2：①有
②H2SO4
③2CuO+C2Cu+CO2↑、CuO+H2SO4=CuSO4+H2O