Question

有包黑色粉末，可能是氧化铜、炭粉或者是这两者的混合物，某同学通过实验探究来确定．他的探究过程如下：
（1）[提出假设]假设1：黑色粉末是炭粉；
假设2：______；假设3：______．
（2）[设计实验方案]他对实验做了如下设想和分析：取少量黑色粉末于烧杯中，并加入过量的稀硫酸．则实验中可能出现的现象与对应结论如下表，请你完成：

实验中可能出现的现象	结论
①	假设1成立
②	假设2成立
③	假设3成立

（3）[进行实验]通过实验及分析，确定该黑色物质为炭粉和氧化铜的混合物．
（4）[拓展]为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质，他又利用这种混合物补充做了如下实验：将此黑色粉末隔绝空气加热（若碳完全反应），待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后，静置．请你回答：
①烧杯中______（填“有”或“无”）不溶物．
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是（写化学式）______．
③若静置后溶液呈蓝色，该反应的化学方程式为：______．

Answer 1

（1）炭粉和氧化铜都是黑色粉末，因此，黑色粉末可能是其中的一种物质或两种物质的混合物；
故答案为：黑色粉末是氧化铜，黑色粉末是氧化铜和炭粉的混合物；
（2）①若黑色粉末为炭粉，由于炭粉不能与硫酸发生反应，因此就观察到黑色粉末不减少、溶液无明显变化；
故答案为：黑色粉末不减少，溶液无明显变化；
②若黑色粉末为氧化铜，氧化铜与硫酸反应而消失，溶液中因含有硫酸铜而呈蓝色；
故答案为：黑色粉末全部溶解，溶液呈蓝色；
③若黑色粉末为炭粉和氧化铜的混合物，则会观察到黑色粉末部分溶解，溶液变成蓝色；
故答案为：黑色粉末部分溶解，溶液呈蓝色；
（4）①炭粉和氧化铜的混的隔绝空气加热，炭粉与氧化铜反应生成铜和二氧化碳；而铜不能与硫酸反应，所以烧杯内有不溶于硫酸的铜；
故答案为：铜；
②加入硫酸后溶液无色，说明黑色混合粉末中的氧化铜也已完全反应，因此烧杯内溶液仍为硫酸溶液；
故答案为：H₂SO₄；
③加入硫酸后溶液为蓝色，说明混合粉末中氧化铜没有全部与炭粉反应，剩余的氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜；
故选CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．