Question

20．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】
小玉同学：木炭．      小兰同学：氧化铜．       小华同学：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（H₂SO₄）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．
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
小玉同学的猜想正确． 若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，证明小兰 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，证明小华同学的猜想是正确的，发生反应的化学方程式为CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
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$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2

Answer 1

分析 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．

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，证明小玉同学的猜想正确；
若试管中溶液呈蓝色、无黑色固体，说明固体中不含有木炭，证明小兰同学的猜想正确；
若出现的现象是试管中溶液呈蓝色、有黑色固体，证明小华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：小玉；小兰；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$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．
故填：木炭；C+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．