Question

为确定木炭还原氧化铜后的固体成分，请你与兴趣小组的同学完成以下探究：
【对固体猜想】
猜想1：固体全部是金属铜；
猜想2：固体除铜外，还含有氧化铜；
猜想3：固体除铜外，还含有木炭；
猜想4：固体除铜外，还含有

氧化铜

、

木炭

；
【进行实验】

【问题和讨论】
（1）步骤2包括溶解、

过滤

两步操作，它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、

玻璃棒

．
（2）C的化学式为

CO₂

，D的化学式为

CuO

，由此可以推出固体B中含有

Cu、C

（写化学式），步骤4发生的反应方程式为

CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O

．
（3）结合（2）的结论推断：如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为

CuSO₄

，说明样品中含有

氧化铜

，则证明猜想

4

 成立；如果溶液A为无色，则证明猜想

3

成立．

Answer 1

分析：通过前三种猜想进行综合考虑即可；【问题和讨论】（1）根据固体和液体分离来考虑操作步骤；根据溶解于过滤用到的仪器考虑共同使用的玻璃仪器；（2）通过气体通入澄清石灰水中变浑浊考虑气体成分；根据黑色固体与硫酸反应生成蓝色溶液考虑D的化学式；根据固体B灼烧后生成二氧化碳和氧化铜来分析固体B的组成；根据方程式的写法写出方程式；（3）根据蓝色溶液是铜离子溶液，因为通过后面的推断已经知道一定含有碳了，关键是再通过对氧化铜的判断来考虑猜想几正确．

解答：解：【对固体猜想】通过前三个猜想可知其中一定含有铜，关键是看是否含有木炭、氧化铜，所以也有可能木炭和氧化铜都存在；
【问题和讨论】（1）固体粉末最后变成固体与液体分离，所以要先将粉末溶解，进行过滤将不溶于液体的固体与液体分离开；溶解时用到的仪器是烧杯、玻璃棒；过滤时用到铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒；所以共同的玻璃仪器是烧杯和玻璃棒；
（2）气体通入澄清石灰水中变浑浊，说明该气体是二氧化碳；由于黑色固体与硫酸反应生成蓝色溶液，说明黑色固体中含有铜元素，又因为铜与硫酸不反应，所以黑色固体是氧化铜；由于固体B经过灼烧生成二氧化碳和氧化铜，所以固体B中含有木炭和铜；氧化铜与硫酸反应的反应物是氧化铜和硫酸，生成物时硫酸铜和水，用观察法配平；
（3）由于粉末与硫酸反应生成蓝色溶液A，所以A中溶质是硫酸铜，由于铜与硫酸不反应，所以说明粉末中一定含有氧化铜，由于通过后面的推断已经知道其中一定含有木炭了，所以再含有氧化铜时，猜想4就正确了；如果A溶液是无色，说明不存在氧化铜，但还存在木炭，所以猜想3正确．
故答案为：氧化铜；木炭；（1）过滤；玻璃棒；（2）CO₂；CuO；Cu、C；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；（3）CuSO₄；氧化铜；4；3．

点评：解答本题的关键是找出突破口，能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，黑色固体与硫酸反应生成蓝色溶液，说明黑色固体中含有氧化铜，再进行进一步分析．