Question

在化學(xué)實(shí)驗課上，教師給了同學(xué)們一小包黑色粉末，這種黑色粉末可能是氧化銅、炭粉或者是這兩種物質(zhì)的混合物，請你和同學(xué)們一起探究黑色粉末的成分．
（提出假設(shè)）假設(shè)①黑色粉末是炭粉；假設(shè)②黑色粉末是

 

；假設(shè)③黑色粉末是

 

．
（設(shè)計實(shí)驗）同學(xué)們對實(shí)驗做了如下設(shè)想和分析，取少量黑色粉末于燒杯中，加入過量的稀硫酸，充分?jǐn)嚢韬�，靜置．請你完成下表：

實(shí)驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
	假設(shè)①成立
	假設(shè)②成立
	假設(shè)③成立

（實(shí)驗驗證）通過實(shí)驗并對實(shí)驗現(xiàn)象進(jìn)行分析，確定了黑色粉末是炭粉和氧化銅的混合物．
（拓展思維）為了進(jìn)一步探究炭粉和氧化銅的性質(zhì)，同學(xué)們又利用這種混合物補(bǔ)充做了如下實(shí)驗：將此混合物隔絕空氣加熱到高溫，待反應(yīng)停止后冷卻到室溫，得到剩余固體X，再將X加入到過量的稀硫酸中，充分?jǐn)嚢韬�，靜置．
（1）若靜置后溶液呈無色，則溶液中含有的溶質(zhì)是

 

；
（2）若靜置后溶液呈藍(lán)色，則溶液中含有的溶質(zhì)是

 

，剩余固體X中一定含有

 

．

Answer 1

分析：（提出假設(shè)） 根據(jù)物質(zhì)顏色特點(diǎn)，對物質(zhì)的可能性進(jìn)行猜測；
（設(shè)計實(shí)驗）根據(jù)對物質(zhì)的猜測，預(yù)計實(shí)驗現(xiàn)象，以證明猜想正確，氧化銅和硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色的硫酸銅溶液，炭和硫酸不反應(yīng)；
（拓展思維）根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象分析反應(yīng)后固體物質(zhì)的組成，判斷加入硫酸時可能出現(xiàn)的變化．

解答：解：（提出假設(shè)）根據(jù)題意，可以做出三種假設(shè)，即第一種可能是只有炭粉，第二中可能是只有氧化銅，第三種可能是氧化銅與炭粉的混合物；
（設(shè)計實(shí)驗）炭粉不會與稀硫酸反應(yīng)，氧化銅會與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，硫酸銅溶液顯藍(lán)色，根據(jù)結(jié)論可以推測反應(yīng)現(xiàn)象：
（拓展思維）炭粉與氧化銅在隔絕空氣加熱的條件下會發(fā)生反應(yīng)即C+2CuO

高溫  .

2Cu+CO₂↑，題意中有告訴我們，炭粉完全反應(yīng)，所以最終的固體有兩種可能，一種可能是只有銅，另一種可能是銅和氧化銅的混合物，當(dāng)只有銅時，銅和硫酸不反應(yīng)，溶液為無色，當(dāng)X是銅和氧化銅的混合物時，溶液為藍(lán)色；
故答案為：（提出假設(shè)）②氧化銅；③炭和氧化銅的混合物．
（設(shè)計實(shí)驗）

實(shí)驗中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象	結(jié)論
①溶液為無色，有黑色不溶物	假設(shè)1成立
②溶液為藍(lán)色	假設(shè)2成立
③溶液為藍(lán)色，有黑色不溶物	假設(shè)3成立

（拓展思維）
（1）H₂SO₄；
（2）CuSO₄，Cu和CuO．

點(diǎn)評：此題屬于混合物的推斷題，做此類題的關(guān)鍵是理清思路，氧化銅可與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，而使溶液變成藍(lán)色，根據(jù)溶液是否呈藍(lán)色可確定粉末中是否含有氧化銅．