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。
(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 、 。
(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 |
【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 、 。
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固体不溶解,无气泡,溶液颜色无变化 | |
| 含C和CuO |
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【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。
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