Question

有一包粉末，可能由碳、氧化铜、铁三种物质中的一种或几种组成．为了研究它的组成，按如下步骤进行实验：（1）取少量粉末于烧杯中，然后加入过量的稀硫酸，并充分搅拌．则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示，请完成下表：

烧杯中可能出现的现象	结论
①杯中有黑色不溶物，上层清液为无色	粉末中只含________
②________	粉末中含C、CuO
③________	粉末中含C、Fe

（2）通过实验分析，最终确定此粉末为碳和氧化铜的混合物．
（3）为了进一步研究碳和氧化铜的性质，又补充做了下面两个实验：
【实验1】取少量此粉末敞口在空气中灼烧完全，冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，充分搅拌后，静置．则烧杯中________（填“有”或“无”）不溶物，溶液呈________ 色．
【实验2】再取少量此粉末隔绝空气加热（假如碳完全反应），冷却到室温后，将剩余固体取出．为进一步研究剩余固体的组成，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，充分搅拌后，静置．则烧杯中________，说明剩余固体中含有________．②若静置后溶液呈蓝色，则剩余固体中含有________，此时溶液中的溶质是________．

Answer 1

解：（1）根据现象杯中有黑色不溶物，上层清液为无色，可以判断粉末中只含碳；根据现象烧杯中有黑色不溶物，上层清液为蓝色，可以判断粉末中含C、CuO；根据现象烧杯中有黑色不溶物，上层清液为浅绿色，有气泡产生，可以判断粉末中含C、Fe．故答案为：①C；②烧杯中有黑色不溶物，上层清液为蓝色；③烧杯中有黑色不溶物，上层清液为浅绿色，有气泡产生；
（3）如果此粉末为碳和氧化铜的混合物，取少量此粉末敞口在空气中灼烧完全，碳和氧气反应生成二氧化碳，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜是蓝色溶液，没有不溶物．再取少量此粉末隔绝空气加热（假如碳完全反应），碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，为进一步研究剩余固体的组成，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，充分搅拌后，烧杯中的固体一定有铜．①若静置后溶液呈无色，则溶液中的溶质是硫酸；②若静置后溶液呈蓝色，则剩余固体中含有Cu和CuO；此时溶液中的溶质是H₂SO₄和CuSO₄；故答案为：【实验1】无；蓝【实验2】有；①H₂SO₄；Cu；②Cu和CuO；H₂SO₄和CuSO₄
分析：根据题目给出的信息：可能由碳、氧化铜、铁三种物质中的一种或几种组成，根据现象杯中有黑色不溶物，上层清液为无色，可以判断粉末中只含碳；根据现象烧杯中有黑色不溶物，上层清液为蓝色，可以判断粉末中含C、CuO；根据现象烧杯中有黑色不溶物，上层清液为浅绿色，可以判断粉末中含C、Fe．如果此粉末为碳和氧化铜的混合物，取少量此粉末敞口在空气中灼烧完全，碳和氧气反应生成二氧化碳，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜是蓝色溶液．再取少量此粉末隔绝空气加热（假如碳完全反应），碳还原氧化铜生成铜和二氧化碳，为进一步研究剩余固体的组成，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，充分搅拌后，烧杯中有铜这个不容物．再根据现象判断固体和溶质分别是什么．
点评：本考点属于实验探究题，既有实验过程的探究，又有实验方法的探究，要根据现象得出正确的结论，综合性比较强．本题根据题目提供的信息，结合课本中学过的知识来解决，还要注意反应后固体和溶液中溶质的判断．本考点主要出现在实验题中．