Question

有一包黑色粉末，可能由C、CuO、Fe三種物質中的一種或幾種組成，為探究其成份，進行如下探究：取少量粉末于燒杯中，加入過量稀H₂SO₄，微熱．
（1）對可能出現的現象和結論分析如下，請完成下列表格：

燒杯中可能出現的現象	結　　　 論
黑色粉末完全不溶
	黑色粉末為C和CuO混合物
黑色粉末部分溶解，溶液變為淺綠色且有氣泡產生

（2）通過具體實驗分析，確認該粉末一定含C和CuO，甲同學為進一步確認其中不含Fe，做了一個簡單的實驗，其方法為______．
（3）為進一步探究C和CuO的性質，乙同學經過查閱資料得知C在高溫下能和金屬氧化物發生反應，使金屬氧化物還原，他利用該混合物做如下實驗：
Ⅰ．取少量粉末放在敞口容器中充分灼燒，冷卻到室溫，將固體放入燒杯中，加入過量稀H₂SO₄，燒杯中______不溶物（填“有”、“無”），溶液呈______色．
Ⅱ．另取少量粉末在隔絕空氣情況下加熱（假設碳完全反應），待冷卻后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀H₂SO₄，充分反應后靜置，則燒杯中不溶物的存在情況是______（填“一定有”、“一定沒有”、“可能有”），若溶液為藍色，則溶液中的溶質為______．

Answer 1

解：（1）①因為C不與稀硫酸反應，所以當觀察到的現象是黑色粉末完全不溶時，黑色粉末為C；
②因為C不與稀硫酸反應，但CuO可以與稀硫酸反應生成Cu²⁺，Cu²⁺在水溶液中顯藍色，所以觀察到的現象為：黑色粉末部分溶解，溶液變為藍色；
③因為黑色的C不與稀硫酸反應，但Fe可以與稀硫酸反應生成H₂和Fe²⁺，Fe²⁺在水溶液中顯綠色；
（2）欲證明粉末中是否含有鐵，可根據鐵能被磁鐵吸引的性質或能與酸反應生成氣體來判斷；
（3）Ⅰ．因為C可以與氧氣反應生成二氧化碳氣體，所以將此粉末在空氣中灼燒完全后，剩余的固體是CuO，它可以與稀硫酸反應，生成藍色的硫酸銅溶液，
Ⅱ．因為C可以還原氧化銅為紅色的銅，所以將此粉末隔絕空氣加熱后，剩余的固體是Cu，而Cu不與稀硫酸反應，若溶液為藍色，則氧化銅有剩余，與硫酸反應生成了硫酸銅；
故答案為：（1）

可能出現的現象	結 論
	黑色粉末為C
黑色粉末部分溶解，溶液變為藍色
	黑色粉末為C和Fe的混合物

（2）將粉末用磁鐵吸引，無明顯現象 （或加鹽酸看是否有氣泡冒出）
（3）Ⅰ．無 藍
Ⅱ．一定有，H₂SO₄，CuSO₄
分析：（1）根據C不與稀硫酸反應；氧化銅可以與稀硫酸反應，生成的Cu²⁺在水溶液中顯藍色；Fe可以與稀硫酸反應放出氣體，且生成的Fe²⁺在水溶液中顯綠色；
（2）根據鐵的物理性質或化學性質鑒別；
（3）Ⅰ．根據C會與氧氣反應生成二氧化碳氣體，氧化銅會與稀硫酸反應生成硫酸銅溶液；
Ⅱ．根據C可以還原氧化銅為紅色的銅，且銅不與稀硫酸反應．
點評：熟練掌握常見物質的化學性質，知道碳具有還原性可以使氧化銅被還原，掌握常見離子的顏色，如：銅離子顯藍色，亞鐵離子顯淺綠色等．