Question

思思同学在探究金属活动性顺序实验中，将打磨过的铁片放入久置的硫酸铜溶液中，刚开始观察到铁片上有红色固体物质析出，过一会儿观察到铁片表面附着较多的黑色泡沫状固体物质。思思同学对此现象产生了疑惑，进行了以下探究，请你一起参与。

（提出问题）铁片上的黑色固体物质的成分是什么？

（查阅资料）①当铜的颗粒很小时，铜易被氧化；②铁粉通常为黑色。

（猜想与假设）

猜想一：黑色固体是氧化铜；猜想二：黑色固体是铁粉；猜想三：黑色固体是_____。

实验前将铁片打磨的目的是_____。

（实验验证）

实验操作	实验现象	实验结论
取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀盐酸	_____	猜想一成立

（解释与结论）

（1）证明黑色固体物质中含有氧化铜的化学方程式为_____；

（2）铁片上的红色固体物质逐渐变成黑色的原因是_____。

（反思与拓展）为防止铁与硫酸铜溶液反应时有黑色物质析出，你的建议是_____。

Answer

氧化铜和铁粉的混合物； 除去铁表面的铁锈 黑色固体消失，溶液变成蓝色 CuO+2HCl=CuCl2+H2O 铁和硫酸铜反应放出的热量，使生成的铜和氧气反应生成氧化铜 在低温的条件下进行实验

【解析】

猜想与假设：

由猜想一：黑色固体是氧化铜；猜想二：黑色固体是铁粉；可知猜想三：黑色固体是氧化铜和铁粉的混合物；实验前将铁片打磨的目的是除去铁表面的铁锈；

实验验证：

由于氧化铜和稀盐酸反应生成蓝色氯化铜溶液，因为猜想一成立，黑色固体是氧化铜，所以取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀盐酸，可以观察到黑色固体消失，溶液变成蓝色；

解释与结论：

（1）氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，化学方程式为：CuO+2HC1=CuCl2+H2O；

（2）根据“当铜的颗粒很小时，铜易被氧化”可知，铁片上的红色固体物质逐渐变成黑色的原因是铁和硫酸铜反应放出的热量，使生成的铜和氧气反应生成氧化铜；

反思与拓展：

为防止铁与硫酸铜溶液反应时有黑色物质析出，建议在低温的条件下进行实验。