Question

3．如圖所示是木炭還原氧化銅的實驗，實驗完畢后，發現試管內仍有黑色固體物質存在，其中網罩的作用是集中火焰，提高溫度，澄清石灰水的作用是驗證反應是否產生二氧化碳．
【提出問題】該黑色固體物質是什么？
【提出猜想】
甲同學：木炭
乙同學：氧化銅
丙同學：木炭和氧化銅
【查閱資料】
①木炭、銅都不與稀硫酸反應；
②CuO能與稀硫酸反應生成硫酸銅和水形成藍色溶液，反應的化學方程式為CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
【實驗設計】向盛有黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，充分振蕩，靜置后觀察現象． 
【分析討論】
①若試管內溶液呈無色，還有黑色固體存在，證明甲同學的猜想成立．
②若試管中溶液呈藍色，無黑色固體，證明乙同學的猜想成立．
③若觀察到溶液呈藍色并有黑色固體，證明丙同學的猜想成立（填“成立”或“不成立”）．

Answer 1

分析 根據木炭能與氧化銅在高溫時反應生成銅和二氧化碳，據此書寫方程式；酒精燈加網罩是為了使酒精燈火焰集中，提高溫度；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁進行解答；
提出猜想：木炭還原氧化銅的實驗中，涉及三種固體：木炭、氧化銅、銅，而黑色固體物質只有木炭和氧化銅，所以，小華同學的猜想是：木炭和氧化銅；
【查閱資料】依據氧化銅與硫酸反應生成鹽和水，判斷產物，完成化學方程式進行解答；
分析討論：依據題目中的信息：“木炭、銅都不與稀硫酸反應，CuO能與稀硫酸反應生成藍色溶液”，可以通過用加入稀硫酸依據實驗現象來確定黑色物質的組成．

解答 解：酒精燈加燈罩能集中火焰，從而起到提高溫度的作用；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，常用來檢驗二氧化碳，裝置中澄清石灰水是用來驗證反應是否產生二氧化碳；
提出猜想：木炭還原氧化銅的實驗中，涉及三種固體：木炭、氧化銅、銅，而黑色固體物質只有木炭和氧化銅，所以，小華同學的猜想是：木炭和氧化銅；
【查閱資料】②氧化銅與硫酸相互交換成分發生復分解反應生成硫酸銅和水，反應的化學方程式為CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
分析討論：由于、銅都不與稀硫酸反應，CuO能與稀硫酸反應生成藍色溶液．若試管內溶液無色、還有黑色固體存在，證明只有木炭，甲同學的猜想正確．若試管中溶液呈藍色、無黑色固體，證明黑色固體是氧化銅，乙同學的猜想正確．若出現的現象是試管中溶液呈藍色，還有黑色固體存在，證明丙同學的猜想是正確的，
故答案為：集中火焰，提高溫度；驗證反應是否產生二氧化碳；
提出猜想：木炭和氧化銅；
【查閱資料】②CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
分析討論：甲；乙；成立．

點評 該題探究的是木炭與氧化銅的反應，主要考查了氧化銅與木炭的化學性質、實驗方案的評價，解答時注意比較物質的性質，找到不同點，依據反應的不同現象進行解答．