Question

5．一包黑色粉末可能是由氧化铜和碳粉中的一种或两种物质组成，某学校科学小组为确定其成分，取少量该黑色粉末于烧杯中，加入过量稀硫酸，充分搅拌后观察．下表是实验中可能出现的现象与对应结论，请你填写下表中空白处的相关内容：

现象	结论
溶液呈蓝色，有黑色不溶物	含CuO、C
溶液颜色无明显变化，有黑色不溶物	只含C

通过实验及分析，确定该粉末为氧化铜和碳粉混合物，为了进一步探究它们的性质，探究小组又利用这种混合物补充做了如图所示实验：
①试管a中的化学方程式为C+2CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑．
②氧化铜和碳反应属于置换反应．（填基本反应类型）
③最能说明a试管中氧化铜和碳已完全反应的实验现象是b中的导管口不再产生气泡（合理即可）．

Answer 1

分析 氧化铜与硫酸可反应生成蓝色的硫酸铜溶液和水，碳和硫酸不反应，据此并结合实验结论、实验现象进行分析；
①碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，据此书写方程式；
②据反应特点分析反应类型；
③该反应生成二氧化碳，所以可据b中导管口是否产生气泡判断是否完全反应．

解答 解：取少量该黑色粉末于烧杯中，加入过量稀硫酸，若粉末中含有CuO、C，则烧杯内氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜溶液，溶液变蓝，碳与硫酸不反应，所以烧杯内还会有黑色不溶物；若溶液颜色无变化，有黑色不溶物，说明黑色粉末中无氧化铜，只有碳；
①碳和氧化铜高温生成铜和二氧化碳，方程式是C+2CuO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；
②该反应是由单质--C，和化合物CuO，生成另一种单质Cu，化合物CO₂，符合置换反应的特点，属于置换反应；
③该反应生成二氧化碳，所以可据b中导管口是否产生气泡判断是否完全反应；
故答案为：溶液呈蓝色，有黑色不溶物；  C；①C+2CuO $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑；②置换；③b中的导管口不再产生气泡（合理即可）．

点评 本题考查了有关碳的实验探究，了解二氧化碳的性质、氧化铜和硫酸、碳和氧化铜反应实验等知识，才能结合题意正确分析解答．