Question

3．两位同学帮助老师整理实验室时，在标有“单质”的药柜中发现一瓶失去标签的黑色粉末A，在标有“氧化物”的药柜中发现另一瓶失去标签的黑色粉末B．
【提出问题】这两瓶黑色粉末A和B分别是什么物质？
【猜想】甲同学：A是铁粉，B是二氧化锰．
乙同学：A是炭粉，B是氧化铜．
【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量A粉末于试管中，加入适量稀硫酸．	黑色粉末不溶解，没有气体产生．	A粉末一定不是铁粉．
②取少量B粉末于试管中，加入适量稀硫酸．	黑色粉末溶解，溶液显蓝色．	B粉末是氧化铜． 反应方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．

【反思与拓展】
（1）乙同学的猜想正确．
（2）通过学习，同学们知道木炭可以作还原剂把氧化铜中的铜还原出来，小明查阅了大量的资料后，建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，他的理由是增大反应物的接触面积，使反应更充分；
同学们按如图装置进行实验，当看到澄清的石灰水刚刚出现浑浊时，不能（填写“可以”或者“不能”）确定氧化铜和炭粉已经开始反应；实验结束时，先将导管移出，再熄灭酒精灯的原因是
防止液体倒吸炸裂试管．
（3）为了使氧化铜中的铜完全被还原，对于下列三组氧化铜和炭粉的质量比例，你建议选择A（填写字母），简要说明你的理由反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行．
A.36：3          B.40：3        C.48：3．

Answer 1

分析 【实验探究】铁能和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，碳不能和稀硫酸反应；
氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸铜溶液是蓝色的；
【反思与拓展】反应物接触面积越大，反应速率越快，反应越充分；
按如图装置进行实验，当看到澄清的石灰水刚刚出现浑浊时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应，这是因为加热时，试管中的二氧化碳气体进入澄清石灰水中，能使澄清石灰水变浑浊，炭粉能和试管中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
为了防止液体倒吸炸裂试管，实验结束时，应该先将导管移出，再熄灭酒精灯；
高温条件下，氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其质量关系可以判断相关方面的问题．

解答 解：【实验探究】①取少量A粉末于试管中，加入适量稀硫酸，黑色粉末不溶解，没有气体产生，A粉末一定不是铁粉，这是因为如果是铁粉，则铁粉由于和稀硫酸反应而溶解，并且产生气泡；
②取少量B粉末于试管中，加入适量稀硫酸，黑色粉末溶解，溶液显蓝色，B粉末是氧化铜，氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，实验过程如下表所示：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量A粉末于试管中，加入适量稀硫酸．	黑色粉末不溶解，没有气体产生．	A粉末一定不是铁粉．
②取少量B粉末于试管中，加入适量稀硫酸．	黑色粉末溶解，溶液显蓝色．	B粉末是氧化铜． 反应方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O．

【反思与拓展】
（2）用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验，能够增大反应物的接触面积，使反应更充分；
按如图装置进行实验，当看到澄清的石灰水刚刚出现浑浊时，不能确定氧化铜和炭粉已经开始反应，这是因为加热时，试管中的二氧化碳气体进入澄清石灰水中，能使澄清石灰水变浑浊，炭粉能和试管中的氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
实验结束时，先将导管移出，再熄灭酒精灯，能够防止液体倒吸炸裂试管．
故填：增大反应物的接触面积，使反应更充分；不能；防止液体倒吸炸裂试管．
（3）氧化铜和碳在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，反应的化学方程式及其质量关系为：
2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，
160    12
由以上质量关系可知，氧化铜和碳恰好完全反应时的质量比为：160：12=40：3，为了使氧化铜中的铜完全被还原，对于下列三组氧化铜和炭粉的质量比例，应该选择36：3，这是因为反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行．
故填：A；反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗，故稍过量的炭粉有利于反应的进行．

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论．