Question

3．如图所示是木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，发现试管内仍有黑色固体物质存在，其中网罩的作用是集中火焰，提高温度，澄清石灰水的作用是验证反应是否产生二氧化碳．
【提出问题】该黑色固体物质是什么？
【提出猜想】
甲同学：木炭
乙同学：氧化铜
丙同学：木炭和氧化铜
【查阅资料】
①木炭、铜都不与稀硫酸反应；
②CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水形成蓝色溶液，反应的化学方程式为CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
【实验设计】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． 
【分析讨论】
①若试管内溶液呈无色，还有黑色固体存在，证明甲同学的猜想成立．
②若试管中溶液呈蓝色，无黑色固体，证明乙同学的猜想成立．
③若观察到溶液呈蓝色并有黑色固体，证明丙同学的猜想成立（填“成立”或“不成立”）．

Answer 1

分析 根据木炭能与氧化铜在高温时反应生成铜和二氧化碳，据此书写方程式；酒精灯加网罩是为了使酒精灯火焰集中，提高温度；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊进行解答；
提出猜想：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，小华同学的猜想是：木炭和氧化铜；
【查阅资料】依据氧化铜与硫酸反应生成盐和水，判断产物，完成化学方程式进行解答；
分析讨论：依据题目中的信息：“木炭、铜都不与稀硫酸反应，CuO能与稀硫酸反应生成蓝色溶液”，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．

解答 解：酒精灯加灯罩能集中火焰，从而起到提高温度的作用；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，常用来检验二氧化碳，装置中澄清石灰水是用来验证反应是否产生二氧化碳；
提出猜想：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，小华同学的猜想是：木炭和氧化铜；
【查阅资料】②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，反应的化学方程式为CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
分析讨论：由于、铜都不与稀硫酸反应，CuO能与稀硫酸反应生成蓝色溶液．若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明只有木炭，甲同学的猜想正确．若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明黑色固体是氧化铜，乙同学的猜想正确．若出现的现象是试管中溶液呈蓝色，还有黑色固体存在，证明丙同学的猜想是正确的，
故答案为：集中火焰，提高温度；验证反应是否产生二氧化碳；
提出猜想：木炭和氧化铜；
【查阅资料】②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
分析讨论：甲；乙；成立．

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．