Question

三位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，发现试管内仍有黑色固体物质存在．该试管中的黑色固体物质是什么？
【提出猜想】甲同学：木炭．     乙同学：氧化铜．   丙同学：木炭和氧化铜．
【查阅资料】木炭不与稀硫酸反应；
【实验设计】
方案一：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象．
方案二：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象．
①他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明______同学的猜想正确．若出现的现象是______，证明丙同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为______．
②他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下：

实验现象	实验结论
黑色固体红热并逐渐减少，最后消失	该黑色固体是______ 反应的化学方程式是______

 CO₂

Answer

木炭还原氧化铜的实验中，涉及三种固体：木炭、氧化铜、铜，而黑色固体物质只有木炭和氧化铜，所以三种猜想都是合理的，依据题目中的信息：“木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na2O、MgO、CuO、Fe2O3等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水”，可以通过用加入稀硫酸依据实验现象来确定黑色物质的组成．
依据氧化铜与硫酸反应生成盐和水，判断产物，完成化学方程式．
依据木炭与氧化铜的化学性质填写表格，氧化铜在空气中灼烧不反应，木炭灼烧后生成二氧化碳会逐渐减少直至消失．
【解析】
①木炭和氧化铜化学性质不同，根据它们与稀硫酸反应现象不同可得结论：

组成 加入稀硫酸后的现象
木炭 溶液仍无色，黑色固体仍存在
氧化铜 溶液由无色变为蓝色，黑色固体消失
木炭和氧化铜 溶液由无色变为蓝色，仍有部分黑色固体存在

根据题目信息易得甲同学的猜想正确；若丙同学的猜想正确，则应出现的现象是溶液由无色变为蓝色，仍有部分黑色固体存在，
氧化铜与硫酸相互交换成分发生复分解反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
②木炭在空气中灼烧与氧气反应，生成二氧化碳会逐渐消失，氧化铜在空气中灼烧不发生变化，因出现的现象是黑色固体红热并逐渐减少，最后消失，因此该黑色固体是木炭，反应的化学方程式为C+O2   CO2
故答案为：甲；溶液呈蓝色且有黑色固体（写完整得分）；CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；木炭；C+O2   CO2