题目内容

氧化铜和碳粉都是黑色、难溶于水的固体，碳粉不溶于稀硫酸，氧化铜溶于稀硫酸生成蓝色的硫酸铜溶液，化学方程式为：CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。现有两瓶失去标签的黑色粉末——氧化铜和碳粉。请你设计一种方法加以鉴别。

实验步骤

预期现象和结论

实验步骤

预期现象和结论

将这两种黑色粉末各取少量于两支洁净的试管中，然后分别向上述试管中加入适量稀硫酸，振荡，观察现象

如果黑色固体逐渐溶解，且溶液由无色变成蓝色，则该试管中装入的原固体是氧化铜；如果黑色固体不溶解，溶液不变色（或无明显现象），则该试管中装的原固体是碳粉
练习册系列答案
相关题目
（2006?山西）碱式碳酸铜[化学式Cu2（OH）2CO3，相对分子质量为222]加热完全分解后生成的黑色固体是什么？甲、乙、丙、丁四位同学对此进行了探究．他们称取了4.44g碱式碳酸铜在试管中高温加热的使之完全分解，冷却至室温，称量黑色固体产物的质量为3.2g．
他们结合碱式碳酸铜的化学式对黑色固体产物作出如下猜想：①可能是氧化铜 ②可能是碳粉③可能是碳粉和氧化铜的混合物．以上猜想的理由是
根据质量定恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧化铜和碳粉都是黑色的
根据质量定恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧化铜和碳粉都是黑色的
．
（1）甲同学设计的实验方案是：向盛有少量该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．
如果猜想①正确，现象应该是
黑色粉末全部溶解，溶液呈蓝色
黑色粉末全部溶解，溶液呈蓝色
．
如果猜想③正确，现象应该是
黑色粉末部分溶解，溶液呈蓝色
黑色粉末部分溶解，溶液呈蓝色
．
（2）乙同学从资料中得知：碳、氢气、一氧化碳在加热或高温条件下都能夺取金属氧化物中的氧，使其变为金属单质．他经过思考后，认为猜想③可以排除．他的理由是：
碳和氧化铜在高温下能发生反应，因此高温下碳粉和氧化铜不可能共存
碳和氧化铜在高温下能发生反应，因此高温下碳粉和氧化铜不可能共存
．
（3）丙同学通过对得到的实验数据进行计算，排除了猜想②，她的理由是（通过计算式说明）：
4.44gCu2（OH）2CO3中：m（C）=4.44g×
12
222
=0.24g＜3.2g
4.44gCu2（OH）2CO3中：m（C）=4.44g×
12
222
=0.24g＜3.2g
．
（2008?遵义）碱式碳酸铜[化学式Cu2（OH）2CO3，相对分子质量为222]加热完全分解后生成的黑色固体是什么？甲、乙、丙、丁四位同学对此进行探究．请你与他们一起，踏上探究之路．
（1）他们称取了2.5g碱式碳酸铜在试管中加热使之完全分解，冷却至室温后，称量黑色固体产物质量为1.8g．结合碱式碳酸铜的化学式，他们对黑色固体产物做出以下猜想：
a、可能是氧化铜；    b、可能是炭粉；   c、可能是氧化铜和炭粉的混合物．他们做出以上猜想的依据是
化学反应前后元素种类不变且氧化铜和炭粉都是黑色固体
化学反应前后元素种类不变且氧化铜和炭粉都是黑色固体
．
（2）甲同学从资料中得知：碳、氢气、一氧化碳在加热或高温条件下都能夺取一些金属氧化物中的氧，使其变为金属单质．他认为猜想C可以排除，理由是
炭粉与氧化铜在加热或高温的条件下能发生反应
炭粉与氧化铜在加热或高温的条件下能发生反应
．
（3）乙同学通过对得到的实验数据进行计算分析．排出了猜想b，他的理由是
2.5g×
12
222
≈0.14g＜1.8g碱式碳酸铜中碳元素质量小于黑色固体的质量
2.5g×
12
222
≈0.14g＜1.8g碱式碳酸铜中碳元素质量小于黑色固体的质量
．
（4）黑色固体究竟是什么？
丙同学设计的实验方案：向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡后，静置观察．黑色固体消失，溶液变蓝．丁同学设计的实验方案（如右图所示）：在盛有少量该黑色固体的玻璃管中，通入一氧化碳后加热．黑色固体逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊．他们根据实验现象都得出结论：黑色固体是氧化铜．丙、丁两同学的实验方案，
丙同学
丙同学

（填丙同学或丁同学）较好，谈谈你的看法：
丁同学方案需加热或操作复杂或易污染空气等
丁同学方案需加热或操作复杂或易污染空气等
．（简答一条）
（5）科学探究的方法和途径有多种，只要善于思考，就会有惊喜的发现．根据实验数据进行计算分析，也可以得出结论：黑色固体是氧化铜．理由是
设2.5g碱式碳酸铜能得到氧化铜的质量为x，根据质量守恒
Cu2（OH）2CO3～2CuO
222
2.5g
=
2×80
x
x≈1.8g与生成黑色固体的质量相等，则黑色固体产物为氧化铜．
或2.5g碱式碳酸铜可转化为CuO的质量为：2.5g×
2×64
222
÷
64
80
≈1.8g与生成黑色固体质量相等，则黑色固体产物为氧化铜．
设2.5g碱式碳酸铜能得到氧化铜的质量为x，根据质量守恒
Cu2（OH）2CO3～2CuO
222
2.5g
=
2×80
x
x≈1.8g与生成黑色固体的质量相等，则黑色固体产物为氧化铜．
或2.5g碱式碳酸铜可转化为CuO的质量为：2.5g×
2×64
222
÷
64
80
≈1.8g与生成黑色固体质量相等，则黑色固体产物为氧化铜．
．
碱式碳酸铜[化学式为Cu2（OH）2CO3，相对分子质量为222]加热完全分解后得到的黑色固体是什么呢？甲、乙、丙三位同学想通过实验探究，来确定该黑色固体的组成．
（1）提出问题：黑色固体是什么？
（2）猜想与假设：黑色固体可能是：①
可能是氧化铜
可能是氧化铜
；②可能是炭粉；③可能是炭粉和氧化铜的混合物．请你补充猜想①．作出这些猜想的依据是
化学反应前后元素种类不变，且氧化铜和炭粉都是黑色固体
化学反应前后元素种类不变，且氧化铜和炭粉都是黑色固体
．
（3）实验方案：他们称取了2.22g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解，冷却至室温，称得黑色固体产物的质量为1.6g．
（4）实验反思：①甲同学经过思考后，认为可以排除猜想③，理由是
C+2CuO
 高温 
.
 
Cu+CO2↑
C+2CuO
 高温 
.
 
Cu+CO2↑
（用化学方程式表示）．
②乙同学根据质量守恒定律：化学反应前后，元素的种类和质量都不变．通过对得到的数据进行计算，排除了猜想②，他的理由是（通过计算式说明）
2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为
12
222
×22.2g=1.2g≠1.6g
2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为
12
222
×22.2g=1.2g≠1.6g
．
（5）实验结论：结合甲、乙同学的探究和查阅资料，丙同学确认只有猜想①成立．
（6）实验拓展：丙同学想进一步探究该黑色固体的化学性质．他发现实验室有一瓶无色溶液，其标签严重破损（如图），老师告诉他该瓶试剂是硫酸、硫酸钠或硫酸镁溶液中的一种．他通过查阅资料得知常温下这三种物质的溶解度如下表：
物 质 H2SO4 Na2SO4 MgSO4
常温下的溶解度∕g 与水以任意比互溶 18.0 39.0
丙同学根据以上信息，分析此溶液一定不是
硫酸钠
硫酸钠
溶液．为确定其成分，他取了少量黑色固体放入试管中，然后向其中滴加了一定量的该无色溶液后，发现黑色固体全部消失，溶液由无色变为蓝色．他确定该溶液为
硫酸
硫酸
．其反应的化学方程式为
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
．
（2005?扬州）小霖、小磊、小娴三位同学一起对碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3受热分解后的黑色固体产物的成分进行探究．他们称取5.0g碱式碳酸铜，在试管中加热使之完全分解，冷却至室温，称量黑色固体产物质量为3.6g．
他们对黑色固体产物做出了以下猜想：①可能是氧化铜；②可能是炭粉；③可能是氧化铜和炭粉的混合物．
他们做出以上猜想的依据是
化学变化过程中元素不变，且氧化铜和炭粉都是黑色固体．
化学变化过程中元素不变，且氧化铜和炭粉都是黑色固体．
．
（1）小霖设计的实验方案是：向盛有少量该物质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，如果猜想①正确，现象应是
试管中溶液变蓝色，黑色固体消失
试管中溶液变蓝色，黑色固体消失
．
（2）小磊进一步思考后，根据碳的化学性质，认为猜想③可以排除，他的理由是
炭粉在高温条件下能与氧化铜反应生成铜与二氧化碳
炭粉在高温条件下能与氧化铜反应生成铜与二氧化碳
．
（3）小娴通过对得到的实验数据进行计算．排除了猜想②，她的理由是
5.0gCu2（OH）2CO3含碳元素的质量：
12
222
×5.0g=0.27，因为0.27g＜3.6g，故②错误
5.0gCu2（OH）2CO3含碳元素的质量：
12
222
×5.0g=0.27，因为0.27g＜3.6g，故②错误
．
（4）科学探究的方法和途径有多种，若证明某黑色粉末确有氧化铜和炭粉组成．请设计实验，完成下表：
步      骤 现      象 结论（化学方程式）
取黑色粉末放于试管中加强热，并将生成气体通入澄清石灰水中
取黑色粉末放于试管中加强热，并将生成气体通入澄清石灰水中
粉末由黑色变成红色，石灰水变浑浊
粉末由黑色变成红色，石灰水变浑浊
2CuO+C
 高温 
.
 
2Cu+CO2↑，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
2CuO+C
 高温 
.
 
2Cu+CO2↑，Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网