Question

10．為確定木炭還原氧化銅后的固體成份，請你完成以下探究．
【對固體猜想】
猜想I：全部是金屬銅；
猜想Ⅱ：除銅外，還含有氧化銅；
猜想Ⅲ：除銅外，還含有木炭；
猜想Ⅳ：除銅外，還含有氧化銅、木炭．
【進行實驗】實驗流程及現象見圖2：

【問題與討論】
（1）步驟②包括溶解、過濾兩步操作，它們共同用到的玻璃儀器是燒杯、漏斗．
（2）能推出固體樣品中含有木炭的理由是氣體C能使澄清石灰水變渾濁，則C是CO₂，推出固體B中就含有C．
（3）步驟④發生反應的化學方程式為CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O．
（4）結合（2）的推斷，若要證明猜想IV成立，滿足的條件是溶液A顯藍色．

Answer 1

分析 【對固體猜想】根據木炭、銅以及氧化銅同時存在進行解答；
【問題與討論】
（1）根據要將粉末狀的固體分離成溶液和固體，需要先將樣品配成溶液，然后進行過濾處理，過濾的實驗儀器進行解答；
（2）我們所掌握的能使澄清石灰水變渾濁的氣體是二氧化碳，
（3）與硫酸反應后，溶液顯藍色的是硫酸銅溶液．
（4）加硫酸反應后溶液顯藍色，溶液中應含有硫酸銅，結合題中的現象推測樣品的含量猜想的正誤．

解答 解：【對固體猜想】根據反應物是氧化銅和木炭，生成物的固體是銅，結合反應中的過量和不足問題，利用數學中的組合知識將三種物質任意組合，可以得到四種猜想：①全部是銅，②銅和氧化銅的混合物，③銅和木炭的混合物，④銅、氧化銅和木炭．對照題中的猜想確定答案；故答案為：木炭；
（1）要將粉末狀的固體分離成溶液和固體，需要先將樣品配成溶液，然后進行過濾操作，過濾操作用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；故答案為：過濾；漏斗；
（2）根據質量守恒定律，反應物中的元素有：碳、銅、氧，結合通入石灰水后出現渾濁，可以推出C是二氧化碳，推出固體B中就含有C．故答案為：氣體C能使澄清石灰水變渾濁，則C是CO₂，推出固體B中就含有C．
（3）固體B灼燒后得到的黑色物質與硫酸反應會得到藍色溶液，可以推出D是氧化銅，根據反應物是硫酸和氧化銅，生成物中有硫酸銅，化學方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
故答案為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（4）根據質量守恒定律，加入硫酸后溶液顯藍色，可知該溶液中含有硫酸銅，可知原粉末中有氧化銅，（2）推導出B中有銅，也就是原粉末中有銅，所以原粉末中有銅和氧化銅和碳，可以判斷出猜想IV正確，
故答案為：溶液A顯藍色．

點評 在對固體猜想是要利用組合知識，總結到位，總結全面，對化學中典型的現象要加以識記，如帶色的離子等．