小明同学在研究某气体（纯净物）的性质时做了如下实验：将铜丝绕成螺旋状放在酒精灯火焰上灼烧，铜丝表面由光亮的红色变为黑色；趁热将表面变黑的铜丝伸入到盛有这种气体的试管中，观察到铜丝表面的黑色又变为光亮的红色．
（1）上述变化中黑色物质是______（化学式）．
（2）根据实验现象推断这种气体具有______性．
现要你确定该气体是什么物质，请用实验验证：
Ⅰ、提出假设：
Ⅱ、设计方案：将气体验纯后点燃，用冷而干燥的烧杯罩在火焰上，过一会儿，观察．接着迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，观察．
Ⅲ、现象与结论：①现象：燃烧时火焰呈蓝色，罩在火焰上的烧杯内壁无现象，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变白色浑浊．
结论：该气体是______（化学式）．
②现象：燃烧时火焰呈淡蓝色，罩在火焰上的烧杯内壁上有水珠生成，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，无现象．
结论：该气体是______（化学式）．
（3）若趁热将表面变黑的铜丝插入某液体中，可以观察到铜丝表面的黑色又变为光亮的红色．该液体可燃烧，罩在火焰上的烧杯内壁上有水珠生成，迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变白色浑浊．则该液体中一定含有的元素是______、______（元素符号），可能含有的元素是______（元素符号）．
解：（1）铜在高温条件下被氧气氧化为黑色的氧化铜，
故选CuO；
（2）在化学反应中，得到氧的是还原剂，具有还原性，在该实验中，当把黑色的氧化铜伸入到该气体中时，黑色的氧化铜又变为红色，证明此时氧化铜已被还原为铜，说明该气体得到了氧化铜中的氧，说明该气体是还原剂；故答案为：还原；
Ⅲ、①因为该气体燃烧时火焰呈蓝色，并且产物可以使澄清石灰水变混浊，根据元素守恒可知该气体是一氧化碳，
故选CO；
②因为该气体燃烧时火焰呈淡蓝色，烧杯壁上有水珠生成，但燃烧产物不能使澄清石灰水变混浊，根据元素守恒可知该气体是氢气，
故答案为：H2；
（3）根据实验现象，燃烧产物中有水，可知该物质一定含氢元素；又因为燃烧产物可以使澄清石灰水变浑浊，可知该气体是二氧化碳，再结合元素守恒可知该物质中一定含碳元素；因为该液体的燃烧产物有二氧化碳和水，虽然这两种产物中都含有氧元素，但氧元素的来源不能确定，可以来自于该液体，也可以来自于氧气，故该物质可能含有氧元素，
故选C、H；O．
分析：（1）根据实验现象及氧化铜的物理性质分析即可；
（2）根据还原剂的概念分析，
Ⅲ、根据元素守恒再结合反应现象分析即可；
（3）根据元素守恒再结合反应现象分析即可．
点评：推断物质时，应根据元素守恒并结合实验现象合理分析．
同步奥数系列答案
16、通过实验探究的方法对未知事物进行探索是化学学习的一种重要学习方式．请回答下列有关问题：