Question

为确定木炭还原氧化铜后的固体成分，请你与兴趣小组的同学完成以下探究．
【对固体猜想】
猜想Ⅰ：全部是金属铜；
猜想Ⅱ：除铜外，还含有氧化铜；
猜想Ⅲ：除铜外，还含有木炭；
猜想Ⅳ：除铜外，还含有

 

实验流程见如图

【问题与讨论】
（1）步骤②包括溶解、

 

两步操作．
（2）根据步骤③、④、⑤说明固体样品中含有

 

；
（3）结合（2），如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为

 

，化学方程式为

 

，则证明猜想

 

成立；如果溶液A无色，则证明猜想

 

成立．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,酸的化学性质,碳的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【对固体猜想】反应物是氧化铜和碳，生成物是铜，根据数学中的组合知识，对三种物质进行组合即可得到所有的猜想，
【问题与讨论】（1）要将粉末状的固体分离成溶液和固体，需要先将样品配成溶液，然后进行过滤处理，
（2）我们所掌握的能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，与硫酸反应后，溶液显蓝色的是硫酸铜溶液．根据C、D 的现象推导出固体B的组成；
（3）若溶液显示蓝色，则说明含有氧化铜，若溶液不变蓝则说明没有氧化铜，可以据此进行解答．

解答：解：【对固体猜想】根据反应物是氧化铜和木炭，生成物的固体是铜，结合反应中的过量和不足问题，利用数学中的组合知识将三种物质任意组合，可以得到猜想Ⅳ为铜、氧化铜和木炭．
【问题与讨论】（1）要将粉末状的固体分离成溶液和固体，需要先将样品配成溶液，然后进行过滤操作．
（2）根据质量守恒定律，反应物中的元素有：碳、铜、氧，结合通入石灰水后出现浑浊，可以推出C是二氧化碳，固体B灼烧后得到的黑色物质与硫酸反应会得到蓝色溶液，可以推出D是氧化铜，根据C是二氧化碳、D是氧化铜，可以确定B的组成是碳和铜．
（3）氧化铜可以和稀硫酸反应生成蓝色溶液，所以加入硫酸后溶液显蓝色，可知该溶液中含有硫酸铜，故溶液A中的溶质为：CuSO₄；该反应的化学方程式为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；可知原粉末中有氧化铜，结合（2）中推导出B中有铜，也就是原粉末中有铜，所以原粉末中有铜和氧化铜和碳，可以判断出猜想IV正确，若溶液A不变蓝，则说明该固体粉末中没有氧化铜，故可以判断猜想Ⅲ正确．
故答案为：【对固体猜想】氧化铜和木炭．
【问题与讨论】（1）过滤．
（2）碳和铜．
（3）CuSO₄；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；IV；Ⅲ．

点评：在对固体猜想是要利用组合知识，总结到位，总结全面，对化学中典型的现象要加以识记，如带色的离子等．