Question

几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，他们发现试管内仍有黑色固体物质存在．该试管中的黑色固体物质是什么？
【提出猜想】
小玉同学：木炭．
小兰同学：氧化铜．
小华同学：木炭和氧化铜．
【查阅资料】
木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na₂O、MgO、CuO、Fe₂O₃等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水．
【实验设计】
方案一：向盛有黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象．
方案二：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象．
他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明

 

  同学的猜想正确．若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明

 

同学的猜想正确．若出现的现象是

 

，证明小华同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为

 

．
他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下：

实验现象	实验结论
黑色固体红热并逐渐减少，最后消失	该黑色固体是   ． 反应的化学方程式是

Answer 1

分析：木炭还原氧化铜的实验中，涉及三种固体：木炭、氧化铜、铜，而黑色固体物质只有木炭和氧化铜，所以三种猜想都是合理的，依据题目中的信息：“木炭、铜都不与稀硫酸反应；Na₂O、MgO、CuO、Fe₂O₃等金属氧化物能与稀硫酸反应生成盐和水”，可以通过用加入稀硫酸依据实验现象来确定黑色物质的组成．
依据氧化铜与硫酸反应生成盐和水，判断产物，完成化学方程式．
依据木炭与氧化铜的化学性质填写表格，氧化铜在空气中灼烧不反应，木炭灼烧后生成二氧化碳会逐渐减少直至消失．

解答：解：木炭和氧化铜化学性质不同，根据它们与稀硫酸反应现象不同可得结论：

组成	加入稀硫酸后的现象
木炭	溶液仍无色，黑色固体仍存在
氧化铜	溶液由无色变为蓝色，黑色固体消失
木炭和氧化铜	溶液由无色变为蓝色，仍有部分黑色固体存在

根据题目信息易得氧化铜与硫酸相互交换成分发生复分解反应生成硫酸铜和水，较易写出反应的化学方程式．
木炭在空气中灼烧与氧气反应，生成二氧化碳会逐渐消失，氧化铜在空气中灼烧不发生变化，可得表格中结果．
故答案为：小玉  小兰    试管中溶液呈蓝色、有黑色固体存在    CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O  木炭   C+O₂

点燃  .

CO₂

点评：该题探究的是木炭与氧化铜的反应，主要考查了氧化铜与木炭的化学性质、实验方案的评价，解答时注意比较物质的性质，找到不同点，依据反应的不同现象进行解答．