题目内容
20、用木炭还原CuO的实验进行一段时间后，停止加热，试管中仍然有黑色固体．为确定反应后黑色固体的成分，请你提出确定黑色固体的所有可能猜想，并设计简单、易行的实验方案，证明你的猜想．
| 猜想黑色固体是 | 实验操作 | 现象 |
| （1}氧化铜 |
取少量黑色固体放入试 管中，加入足量的稀硫 酸，振荡 |
黑色固体全部溶解，溶液变成蓝 色，试管底部有少量红色固体 |
| （2）木炭 |
取少量黑色固体放入试管中．加入足量的稀硫 酸，振荡 |
无明显现象 |
| （3）木炭和氧化铜 的混合物 |
取少量黑色固体放入试 管中，加入足量的稀硫 酸，振荡 |
黑色固体部分溶解，溶液变成蓝 色，试管底部有少量红色固体 |
分析：木炭的化学性质有：可燃性和还原性，木炭与氧化铜在高温条件下反应，生成铜和二氧化碳．当停止加热，试管中仍然有黑色固体，那么黑色固体有三种可能：氧化铜；木炭；木炭和氧化铜的混合物．氧化铜能够与稀酸反应，而木炭与稀酸不反应，因此可以用稀酸检验黑色物质的组成，设计实验方案时，要注意语言描述的准确性．
解答：解：（1）向黑色物质中，加入足量的稀硫酸振荡，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体，证明只有氧化铜存在．故答案为：氧化铜；取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡；黑色固体全部溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体．
（2）向黑色物质中，加入足量的稀硫酸振荡，溶液不变色，证明只有木炭存在．故答案为：木炭；取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡；无明显现象
（3）向黑色物质中，加入足量的稀硫酸振荡，黑色固体部分溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体，证明黑色物质是木炭和氧化铜的混合物．故答案为：木炭和氧化铜的混合物；取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡；黑色固体部分溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体．
（2）向黑色物质中，加入足量的稀硫酸振荡，溶液不变色，证明只有木炭存在．故答案为：木炭；取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡；无明显现象
（3）向黑色物质中，加入足量的稀硫酸振荡，黑色固体部分溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体，证明黑色物质是木炭和氧化铜的混合物．故答案为：木炭和氧化铜的混合物；取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀硫酸，振荡；黑色固体部分溶解，溶液变成蓝色，试管底部有少量红色固体．
点评：有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．本考点主要出现在实验题中．
练习册系列答案
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有一种矿石称为“孔雀石”，它有孔雀羽毛般绿色斑纹，它的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]．因碱式碳酸铜中含有铜元素，某兴趣小组同学对如何从孔雀石中提炼金属铜产生了浓厚兴趣，为此采集了适量的孔雀石样品，在老师的指导下进行了下列探究活动．
（1）经查阅资料，已知碱式碳酸铜具有下列性质，你认为其中属于化学性质的是________．
A．绿色固体B．不溶于水C．加热碱式碳酸铜会生成水、二氧化碳和氧化铜
（2）加热孔雀石样品使之分解，应选用下列________（填装置的序号）装置，其理由是________．
（3）检验生成的气体中是否含有CO2需要用到的化学试剂名称是________；观察到________时，证明实验中有CO2产生．
（4）选用课本“木炭还原氧化铜”装置进行实验时，得到红色固体，一般认为是金属铜．但资料也表明，C也能将CuO还原为红色固体Cu2O（氧化亚铜）；Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O．试与兴趣小组同学合作完成进一步确认红色固体成分的实验报告
| 实 验 操 作 | 现 象 | 分析 |
| 取7.2g红色固体，置于烧杯中，向其中加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置． | 若无变化现象． | 证明红色固体是________． |
| 若有________． | 证明红色固体肯定含有________． | |
| 取上述反应后的溶液过滤、洗涤、干燥和称量，得固体6.8g． | -------------- | 确认红色固体是________． |
某化学兴趣小组按照图1所示装置进行木炭还原氧化铜的实验，很快发现试管①、试管②中分别出现________________的现象．从而得到的结论是________（用化学
方程式表示）．在对该实验进行总结时，大家对木炭还原氧化铜的最终产物产生的兴趣：碳还原氧化铜得到氧会不会生成CO？而CuO失去氧会不会生成Cu2O（氧化亚铜）？并为此进行了以下探究过程．
【查阅资料】
①红色固体不仅只有Cu，还有Cu2O
②Cu2O+H2SO4（稀）=Cu+CuSO4+H2O （CuSO4溶于水溶液呈蓝色）
③微量的CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色．
【猜想】
（a）红色固体只有Cu，气体只有CO2．
（b）红色固体是________，气体是________．
（c）红色固体是Cu和Cu2O的混合物，气体是CO2和CO的混合物
【探究步骤】
Ⅰ．兴趣小组首先对C和CuO反应的气体产物进行了探究．如图2所示是他们进行实验的部分流程（装置气密性良好，浓硫酸起干燥作用）通过以上实验，观察到澄清石灰水变浑浊和________的现象，说明气体产物是CO2和CO的混合物．
Ⅱ．首先对C和CuO反应的固体产物进行了探究．以下是他们进行实验后的实验报告，请你仔细阅读后完成相关的报告内容
| 实 验 操 作 | 实 验 现 象 | 实 验 结 论 |
| 取7.2g红色固体，置于烧杯中，向其中加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置． | 若无现象． | 证明红色固体是________． |
| 若有________， ________现象． | 证明红色固体肯定含有________，可能含有________． | |
| 取上述反应液过滤、洗涤、干燥和称量，得固体6.8g． | 确认红色固体是________．（写出详尽的计算过程） |
有一种矿石称为“孔雀石”，它有孔雀羽毛般绿色斑纹，它的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]．因碱式碳酸铜中含有铜元素，某兴趣小组同学对如何从孔雀石中提炼金属铜产生了浓厚兴趣，为此采集了适量的孔雀石样品，在老师的指导下进行了下列探究活动．
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A．绿色固体B．不溶于水C．加热碱式碳酸铜会生成水、二氧化碳和氧化铜
（2）加热孔雀石样品使之分解，应选用下列______（填装置的序号）装置，其理由是______．
（3）检验生成的气体中是否含有CO2需要用到的化学试剂名称是______；观察到______时，证明实验中有CO2产生．
（4）选用课本“木炭还原氧化铜”装置进行实验时，得到红色固体，一般认为是金属铜．但资料也表明，C也能将CuO还原为红色固体Cu2O（氧化亚铜）；Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O．试与兴趣小组同学合作完成进一步确认红色固体成分的实验报告
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A．绿色固体B．不溶于水C．加热碱式碳酸铜会生成水、二氧化碳和氧化铜
（2）加热孔雀石样品使之分解，应选用下列______（填装置的序号）装置，其理由是______．
（3）检验生成的气体中是否含有CO2需要用到的化学试剂名称是______；观察到______时，证明实验中有CO2产生．
（4）选用课本“木炭还原氧化铜”装置进行实验时，得到红色固体，一般认为是金属铜．但资料也表明，C也能将CuO还原为红色固体Cu2O（氧化亚铜）；Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O．试与兴趣小组同学合作完成进一步确认红色固体成分的实验报告
| 实 验 操 作 | 现 象 | 分析 |
| 取7.2g红色固体，置于烧杯中，向其中加入足量稀硫酸，充分搅拌，静置． | 若无变化现象． | 证明红色固体是______． |
| 若有______． | 证明红色固体肯定含有______． | |
| 取上述反应后的溶液过滤、洗涤、干燥和称量，得固体6.8g． | -------------- | 确认红色固体是______． |
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（1）经查阅资料，已知碱式碳酸铜具有下列性质，你认为其中属于化学性质的是______．
A．绿色固体B．不溶于水C．加热碱式碳酸铜会生成水、二氧化碳和氧化铜
（2）加热孔雀石样品使之分解，应选用下列______（填装置的序号）装置，其理由是______．
（3）检验生成的气体中是否含有CO2需要用到的化学试剂名称是______；观察到______时，证明实验中有CO2产生．
（4）选用课本“木炭还原氧化铜”装置进行实验时，得到红色固体，一般认为是金属铜．但资料也表明，C也能将CuO还原为红色固体Cu2O（氧化亚铜）；Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O．试与兴趣小组同学合作完成进一步确认红色固体成分的实验报告
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A．绿色固体B．不溶于水C．加热碱式碳酸铜会生成水、二氧化碳和氧化铜
（2）加热孔雀石样品使之分解，应选用下列______（填装置的序号）装置，其理由是______．
（3）检验生成的气体中是否含有CO2需要用到的化学试剂名称是______；观察到______时，证明实验中有CO2产生．
（4）选用课本“木炭还原氧化铜”装置进行实验时，得到红色固体，一般认为是金属铜．但资料也表明，C也能将CuO还原为红色固体Cu2O（氧化亚铜）；Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O．试与兴趣小组同学合作完成进一步确认红色固体成分的实验报告
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| 若有______． | 证明红色固体肯定含有______． | |
| 取上述反应后的溶液过滤、洗涤、干燥和称量，得固体6.8g． | -------------- | 确认红色固体是______． |