题目内容

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
                               
 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                  

   
  
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

试题分析: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。
【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;
【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;
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。
练习册系列答案
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(11分)红枣包装中常使用一种袋装防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如下图所示。同学们对一包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计实验进行探究。

【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3
久置固体中可能含有Ca(OH)2的原因是(用化学方程式表示)                   
【实验探究1】
甲同学的方案:
实验操作
实验现象
实验结论
⑴取少量固体放于试管中,加足量蒸馏水溶解,静置后取上层清液滴加无色酚酞溶液。
固体溶解时试管外壁发烫,试管底部有不溶物,溶液变红。
固体中一定含有 ①  
和氢氧化钙。
⑵另取少量固体放于试管中,滴加足量稀盐酸。
固体逐渐消失,有大量无色气体产生,得到浅绿色溶液。
固体中一定含有 ② 
一定不含Fe2O3
⑶将步骤⑵中产生的气体通入到澄清的石灰水中。
       ③          
固体中一定含有CaCO3
【实验质疑】
⑴乙同学认为甲同学的实验中并不能得出一定含Ca(OH)2的结论,理由是        
                                                          
⑵丙同学认为甲同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是(用化学方程式表示)                                                            
【实验探究2】
乙、丙同学设计如下实验方案继续验证:

⑴ 乙、丙同学实验中又能得出固体样品中一定还含有            
⑵ 乙同学经过实验测得上述滤渣C(CaCO3 )的质量为1.0 g,计算滤液A中含氢氧
化钙的质量。(写出解题过程)
⑶ 丙同学经过实验测得上述残留固体中含钙物质的总质量为1.6 g,滤渣B中CaCO3的质量为1.0 g。
【实验结论】综合上述实验以及乙、丙两位同学的实验数据,久置固体的成分是:

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