Question

有一包黑色粉末，可能由C、CuO、Fe三种物质中的一种或几种组成。某化学兴趣小组为了探究它的成分，按如下步骤进行实验。

（1）先对实验做了如下设想和分析：黑粉中只有碳粉不溶解于稀盐酸。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固体部分溶解，溶液变成蓝色，无气泡
③有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色	含Ｃ、Ｆｅ

（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，他们又利用这种混合物补充做了下面两个实验。

【实验一】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            色。

【实验二】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            、           。

Answer

（1）

固体不溶解，无气泡，溶液颜色无变化

含C和CuO

【实验一】无 蓝 【实验二】有 H2SO4 2CuO＋C2Cu＋CO2↑ CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O

【解析】

试题分析：（1）氧化铜能与酸反应生成蓝色溶液，铁能与酸反应生成气体，碳不能与酸反应。根据三种物质的性质，若只含有碳，那么可能出现的现象为固体不溶解，无气泡，溶液颜色无变化；若固体部分溶解，溶液变成蓝色，无气泡说明含有碳和氧化铜；若有黑色不溶物，有气泡逸出，溶液呈浅绿色，那么含有碳和铁；若固体全部溶解，溶液变成蓝色，无气泡产生那么只含有氧化铜。

（2）【实验一】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，则烧杯中无不溶物，溶液呈蓝色；

【实验二】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，则烧杯中有不溶物；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—H2SO4；③若静置后溶液呈蓝色，则说明还存在着氧化铜，发生的反应为2CuO＋C2Cu＋CO2↑ CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O。

考点：考查设计实验方案与探究。