题目内容
某校进行化学实验考察时，老师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两者的混合物，让他们通过实验探究来确定．某同学探究过程如下：（1）〔提出问题〕假设1：黑色粉末是木炭粉；
假设2：黑色粉末可能是氧化铜
假设3：______；
（2）〔设计实验方案〕：他对实验进行了一下设想和分析：
取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸．则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表．
| 实验中可能出现的现象 | 结论 |
| ① | 假设1成立 |
| ② | |
| ③ | 假设1成立 |
（4）〔拓展〕：为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充作了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热（若木炭粉完全反应），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．请你回答：
①烧杯中______（ 填“有”或“没有”）不溶物．
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中的溶质是______（写化学式）．
③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为______．
能力提升：
提出问题：
该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么？
猜想：
甲同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜．
乙同学认为：灰黑色粉末可能是铁粉，也可能还有少量的活性炭粉，红色粉末是氧化铁．
丙同学认为：灰黑色粉末可能是氧化铜、活性炭粉，红色粉末可能是铜．
（1）、你认为______同学的猜想正确．
（2）、请设计一个实验方案来验证你的猜想是正确的，并填写以下实验报告：
| 实验步骤 | 预期的实验现象 | 实验结论 |
【答案】分析：（1）根据物质颜色特点，对物质的可能性进行猜测；
（2）根据对物质的猜测，预计实验现象，以证明猜想正确；
（4）分析反应后固体物质的组成，判断加入硫酸时可能出现的变化．
能力提升：
（1）铜粉在常温下不能与氧气发生反应，铜转化为氧化铜需要在加热条件下才能实现；而铁粉在潮湿的空气中生锈而变成红色的氧化铁，常温下可以发生反应；活性炭能吸附有毒有味的气体但不能吸附氧气，氧化铁亦不能与氧气发生反应；据此，可对三个同学的猜想进行评价；
（2）利用猜想中所涉及物质的性质与变化规律，设计实验验证三位同学的猜想，并验证实验的实验报告．
（3）根据实验方案中的反应，依据质量守恒定律书写相关的化学方程式．
解答：解：（1）炭粉和氧化铜都是黑色粉末，因此，黑色粉末可能是其中的一种物质或两种物质的混合物；
（2）①若黑色粉末为炭粉，由于炭粉不能与硫酸发生反应，因此就观察到黑色粉末不减少、溶液无明显变化；
②若黑色粉末为氧化铜，氧化铜与硫酸反应而消失，溶液中因含有硫酸铜而呈蓝色；
③若黑色粉末为炭粉和氧化铜的混合物，则会观察到黑色粉末部分溶解，溶液变成蓝色；
（4）①炭粉和氧化铜的混的隔绝空气加热，炭粉与氧化铜反应生成铜和二氧化碳；而铜不能与硫酸反应，所以烧杯内有不溶于硫酸的铜；
②加入硫酸后溶液无色，说明黑色混合粉末中的氧化铜也已完全反应，因此烧杯内溶液仍为硫酸溶液；
③加入硫酸后溶液为蓝色，说明混合粉末中氧化铜没有全部与炭粉反应，剩余的氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜；
能力提升：
（1）甲同学的猜想所认为的两种物质在常温下不能实现转化，所以，不适合用于食品的“脱氧剂”，猜想不合理；乙同学既考虑到铁与氧化铁两物质的颜色，又结合的两物质铁常温下可生锈变成氧化铁的转化关系，猜想合理；丙同学猜想中的活性炭不能吸附氧气、氧化铁也不能与氧气发生反应，猜想不合理；
（2）根据两种物质铁和氧化铁的性质，可取少量粉末用磁铁吸引，黑色粉末全部被吸起，说明黑色粉末为铁粉；把剩余的红色粉末放入稀硫酸中，红色粉末全部溶解，溶液变红黄色，可进一步用氢氧化钠验证，氢氧化铁是红褐色沉淀，可证明红色粉末为氧化铁；
故答案为：
（1）黑色粉末是氧化铜，黑色粉末是氧化铜和炭粉的混合物；
（2）①黑色粉末不减少，溶液无明显变化；②黑色粉末全部溶解，溶液呈蓝色；③黑色粉末部分溶解，溶液呈蓝色；
（4）①有②H2SO4；③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
能力提升
（1）乙
（2）
（3）有关反应的化学方程式：Fe23+3H2SO4=Fe2（SO4）3十3H2O
Fe2（SO4）3+6NaOH═2Fe（OH）3↓+3Na2SO4．
点评：氧化铜可与硫酸反应生成硫酸铜，而使溶液变成蓝色，根据溶液是否呈蓝色可确定粉末中是否含有氧化铜．对猜想进行评价时，要结合物质所处的实际环境及在该环境下猜想中所涉及的反应能否发生，这样所做的猜想才是合理的．
（2）根据对物质的猜测，预计实验现象，以证明猜想正确；
（4）分析反应后固体物质的组成，判断加入硫酸时可能出现的变化．
能力提升：
（1）铜粉在常温下不能与氧气发生反应，铜转化为氧化铜需要在加热条件下才能实现；而铁粉在潮湿的空气中生锈而变成红色的氧化铁，常温下可以发生反应；活性炭能吸附有毒有味的气体但不能吸附氧气，氧化铁亦不能与氧气发生反应；据此，可对三个同学的猜想进行评价；
（2）利用猜想中所涉及物质的性质与变化规律，设计实验验证三位同学的猜想，并验证实验的实验报告．
（3）根据实验方案中的反应，依据质量守恒定律书写相关的化学方程式．
解答：解：（1）炭粉和氧化铜都是黑色粉末，因此，黑色粉末可能是其中的一种物质或两种物质的混合物；
（2）①若黑色粉末为炭粉，由于炭粉不能与硫酸发生反应，因此就观察到黑色粉末不减少、溶液无明显变化；
②若黑色粉末为氧化铜，氧化铜与硫酸反应而消失，溶液中因含有硫酸铜而呈蓝色；
③若黑色粉末为炭粉和氧化铜的混合物，则会观察到黑色粉末部分溶解，溶液变成蓝色；
（4）①炭粉和氧化铜的混的隔绝空气加热，炭粉与氧化铜反应生成铜和二氧化碳；而铜不能与硫酸反应，所以烧杯内有不溶于硫酸的铜；
②加入硫酸后溶液无色，说明黑色混合粉末中的氧化铜也已完全反应，因此烧杯内溶液仍为硫酸溶液；
③加入硫酸后溶液为蓝色，说明混合粉末中氧化铜没有全部与炭粉反应，剩余的氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜；
能力提升：
（1）甲同学的猜想所认为的两种物质在常温下不能实现转化，所以，不适合用于食品的“脱氧剂”，猜想不合理；乙同学既考虑到铁与氧化铁两物质的颜色，又结合的两物质铁常温下可生锈变成氧化铁的转化关系，猜想合理；丙同学猜想中的活性炭不能吸附氧气、氧化铁也不能与氧气发生反应，猜想不合理；
（2）根据两种物质铁和氧化铁的性质，可取少量粉末用磁铁吸引，黑色粉末全部被吸起，说明黑色粉末为铁粉；把剩余的红色粉末放入稀硫酸中，红色粉末全部溶解，溶液变红黄色，可进一步用氢氧化钠验证，氢氧化铁是红褐色沉淀，可证明红色粉末为氧化铁；
故答案为：
（1）黑色粉末是氧化铜，黑色粉末是氧化铜和炭粉的混合物；
（2）①黑色粉末不减少，溶液无明显变化；②黑色粉末全部溶解，溶液呈蓝色；③黑色粉末部分溶解，溶液呈蓝色；
（4）①有②H2SO4；③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．
能力提升
（1）乙
（2）
| 实验步骤 | 预期的实验现象 | 结论 |
| ①用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末 | 绝大部分黑色粉末被吸引 | 脱氧剂的成分是铁粉 |
| ②将红色物质放入小试管中，加入足量稀硫酸观察现象．继续滴加足量的NaOH溶液． | 红色物质溶解，溶液呈黄色，产生红褐色沉淀 | 红色物质是Fe23 |
Fe2（SO4）3+6NaOH═2Fe（OH）3↓+3Na2SO4．
点评：氧化铜可与硫酸反应生成硫酸铜，而使溶液变成蓝色，根据溶液是否呈蓝色可确定粉末中是否含有氧化铜．对猜想进行评价时，要结合物质所处的实际环境及在该环境下猜想中所涉及的反应能否发生，这样所做的猜想才是合理的．
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某校进行化学实验考察时，老师给了同学们一小包黑色粉末，这种黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两者的混合物，让他们通过实验探究来确定．某同学探究过程如下：
（1）[提出问题]
假设1：黑色粉末是木炭粉；
假设2：黑色粉末可能是氧化铜
假设3：______；
（2）[设计实验方案]：他对实验进行了一下设想和分析：
取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸．则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表．
（3）[进行实验]：通过实验及分析，确定该黑色粉末为木炭粉和氧化铜的混合物．
（4）[拓展]：为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充作了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热（若木炭粉完全反应），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．请你回答：
①烧杯中______（ 填“有”或“没有”）不溶物．
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中的溶质是______（写化学式）．
③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为______．
（1）[提出问题]
假设1：黑色粉末是木炭粉；
假设2：黑色粉末可能是氧化铜
假设3：______；
（2）[设计实验方案]：他对实验进行了一下设想和分析：
取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸．则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成下表．
| 实验中可能出现的现象 | 结论 |
| ①______ | 假设1成立 |
| ②______ | ______ |
| ③______ | 假设3成立 |
（4）[拓展]：为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充作了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热（若木炭粉完全反应），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．请你回答：
①烧杯中______（ 填“有”或“没有”）不溶物．
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中的溶质是______（写化学式）．
③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为______．