Question

【题目】某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧，发现表面变黑，他们对黑色物质的成分产生了兴趣，铜片表面的黑色物质是什么呢？

（查阅资料）

(1)酒精不充分燃烧产生炭黑（即黑烟）；

(2)氧气的化学性质比较活泼，加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。

(3)氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水；炭黑难溶于水，且与稀硫酸不发生反应。

（猜想与假设）

猜想1：黑色物质是炭黑。

猜想2：黑色物质是空气中的氧气与铜反应生成的氧化铜。

猜想3：黑色物质既有炭黑又有氧化铜。

（进行实验）

实验步骤	实验现象
实验一：取一小段光亮铜片，放入试管内，然后用试管夹夹持试管，放在酒精灯的外焰部位加热	铜片变黑
实验二：取一支试管，将一小段光亮铜片放入试管中，塞上胶塞，并用注射器抽出试管内的空气，封好胶塞，并加热，趁热取下胶塞，观察现象	打开胶塞前铜片不变黑；打开胶塞后铜片变黑
实验三：将在酒精灯火焰上灼烧后的附着黑色物质的铜片，投入到盛有足量稀硫酸的试管中	试管中没有黑色物质剩余，溶液由无色变为蓝色

（解释与结论）

(1)由实验可知，猜想________成立。

(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是_________。

(3)通过对黑色物质来源的探究，金属铜与氧气反应的化学方程式是_________

(4)通过实验一和实验三都能得出猜想1和猜想3不正确，两个实验是从两个角度进行设计实验方案的，实验一是从____________的角度探究；实验三是从_____________的角度探究。

（反思拓展）

(5)实验一为什么能将猜想1和猜想3同时排除呢？你认为依据是_____________________。

Answer 1

【答案】2 探究黑色固体的生成是否与氧气有关（或使铜片不与氧气接触） 反应物 生成物 验证生成物 在试管中加热，铜片不直接接触酒精灯的火焰

【解析】

(1)实验一中将光亮的铜片，放入试管内加热，观察到铜片变黑，说明黑色固体不是炭黑；实验二中取一支试管，将一小段光亮的铜片放入试管中，塞上胶塞并抽出试管中的空气，加热，观察到铜片不变色，趁热打开胶塞后，铜片变黑，说明铜片变黑与空气中的氧气有关；实验三中，将表面变黑的铜片放入稀硫酸中，观察到黑色固体全部溶解，且溶液变为蓝色，证明黑色固体是CuO，即可得出猜想2成立；

故填：2。

(2)真空没有氧气可使铜片不与氧气接触，所以会出现打开胶塞前（真空、无氧气）铜片不变黑，打开胶塞后，热铜片与空气中的氧气接触，铜片变黑，因此，实验二用注射器抽出试管内空气的目的是使铜片不与氧气接触；

故填：探究黑色固体的生成是否与氧气有关（或使铜片不与氧气接触）。

(3)金属铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，反应的化学方程式是；

故填：。

(4)实验一用试管使铜片不与酒精灯直接接触，排除了酒精不完全燃烧的干扰，所以实验一是从参与反应的物质即反应物的角度探究；实验三是将灼烧后附着黑色固体的铜片放入稀硫酸中，所以验证的是生成物；

故填：反应物、生成物 验证生成物。

(5)将铜片放在试管中再加热，铜片没有直接接触酒精灯的火焰，也就不会有炭黑生成；

故填：在试管中加热，铜片不直接接触酒精灯的火焰。