题目内容

(11分)一包黑色粉末可能由氧化铜、木炭粉中的一种或两种组成。为探究其组成,某化学兴趣小组的学生选择以下部分装置进行实验。

Ⅰ.小亮用装置A 与E连接,关闭弹簧夹X,给排尽空气后的盛有黑色粉末的硬质玻璃管加热。一段时间后,若黑色粉末变红色,澄清石灰水变浑浊,则可判断该黑色粉末的成分是         (10)       (写化学式),写出产生上述现象时,玻璃管内物质发生反应的化学方程式    (11)  
若黑色粉末不变色,澄清石灰水也不变浑浊,则无法确定黑色粉末的成分。
为进一步确定其成分,小明帮助小亮又进行如下实验:他将干燥的氢气与A中的黑色粉末反应,并检验其产物。你认为他应选择的仪器装置以及连接顺序依次为        (12)        (填字母代号),在给黑色固体加热前,应先通入氢气,目的是    (13)            
若实验现象为             (14)           ,则黑色粉末的成分是氧化铜;若无上述实验现象则为木炭。
Ⅱ.除上述方法外,小强又设想出另一种简单易行的实验方法:取少量粉末于试管中,再加入过量     (15)      试剂(填试剂名称),实验中可能出现的现象与对应的结论如下表所示(表中未列完所有情况),请你完成下表:
 
实验现象
结论

有黑色不溶物,溶液呈蓝色
     (16)      

                (17)                      
只含木炭

                (18)                     
     (19)         
(11分)(10)CuO、C (11)2CuO+C ="=" 2Cu+CO2
(12)B、D、A、F (2分);
(13)排尽空气(防止氢气与空气混合气体受热发生爆炸);
(14)A中黑色粉末变红,F中白色粉末变蓝(答其中一点就给分);
(15)稀盐酸或稀硫酸;
(16)黑色粉末含C、CuO;
(17)只有黑色不溶物,溶液不变蓝
(18)无黑色不溶物,溶液呈蓝色;
(19)只有CuO
(10)澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成,可推断出黑色粉末中含有还原剂C,再由黑色粉末变红可知黑色粉末中含有CuO,故该黑色粉末的成分是CuO、C;
(11)反应方程式为:C+ 2CuO  2Cu + CO2↑;
(12)要得到干燥的氢气须将从B中出来的氢气通入D中进行干燥,然后再通入A中进行反应,还需检验反应后的产物中是否有水,故再通过无水硫酸铜进行检验,故顺序为B、D、A、F;
(13)因为氢气是可燃性气体,和空气的混合物在点燃或加热的时候可能会爆炸,所以要将管中的空气排干净;
(14)若为氧化铜,氢气还原氧化铜会得到铜和水,故会看到A中黑色粉末逐渐变红,F中白色固体变蓝;
(15)氧化铜是金属氧化物,可以和盐酸或硫酸反应,而碳不能,故可以选稀硫酸或稀盐酸;
(16)有黑色不溶物说明含有碳,溶液呈蓝色说明溶液中存在Cu2+,原固体中有CuO,故得出结论:原固体中含有C、CuO;
(17)只有碳,则加酸后,溶液不会变蓝,有黑色不溶物,现象应为:只有黑色不溶物,溶液不变蓝;
(18)另一种情况就是只有CuO,而没有碳,现象即为:无黑色不溶物,溶液呈蓝色;
(19)只有CuO。
练习册系列答案
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(9分)小朋同学进行了如下一系列的探究实验:
(1)小朋对木条组成的探究:
实验操作
实验现象
实验结论
方法提炼
点燃干燥的木条,在火焰上方罩一干燥的冷烧杯
过一会儿烧杯内壁有水雾产生
木条中一定含有
      元素。
根据实验       
可以推出实验结论。
继续把火焰靠近烧杯底部
一会儿烧杯底部出现一层黑色物质
木条中一定含有
        元素。
(2)小朋根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理,认为可用木条燃烧产生的木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,并按右下图装置进行实验。

①依据的实验原理是                                 
写出红磷燃烧的文字表达式                      
小朋检查装置气密性后,将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入集气瓶中,并把塞子塞紧,待红热木炭熄灭并冷却后,打开铁夹,并未发现倒吸现象。经认真分析小朋发现实验失败的原因是                          (答一条)。
②如果小朋发现倒吸的水未能达倒集气瓶内原剩余容积的1/5。原因可能是         (答一条)。
③小朋反思上述实验的探究过程后认为:用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时,在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是                 。(答一条)。

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