Question

11．几位同学在实验室做木炭还原氧化铜的实验，实验完毕后，他们发现试管内仍有黑色固体物质存在．该试管中的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】木炭、铜都不与稀硫酸反应；
CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水．
【实验设计】方案一：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．
方案二：取少量该黑色固体在空气中灼烧，观察现象．
【实验分析】（1）他们对“方案一”进行了分析讨论，达成了共识：若试管内溶液无色、还有黑色固体存在，证明甲同学的猜想正确．若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明乙同学的猜想正确．若出现的现象是试管中溶液呈蓝色、有黑色固体，证明丙同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
（2）他们按照“方案二”进行了实验操作，记录如下：

实验现象	实验结论
黑色固体红热并逐渐减少，最后消失	该黑色固体是木炭． 反应的化学方程式是C+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2

Answer 1

分析 根据木炭不能和稀硫酸反应，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；
加热时，氧化铜不能和空气中的氧气反应，木炭能和空气中的氧气反应生成二氧化碳进行分析．

解答 解：【方案一】
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．若试管内溶液无色，还有黑色固体存在，说明固体中不含有氧化铜，证明甲同学的猜想正确；
若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，说明固体中不含有木炭，证明乙同学的猜想正确；
若出现的现象是试管中溶液呈蓝色、有黑色固体，证明丙同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
故填：甲；乙；试管中溶液呈蓝色、有黑色固体；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
【方案二】
取少量该黑色固体在空气中灼烧，黑色固体红热并逐渐减少，最后消失，说明固体中不含有氧化铜，只含有木炭，高温条件下木炭和氧气反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为：C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂．
故填：木炭；C+O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO₂．

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．