Question

25、為確定木炭還原氧化銅后的固體成份，請你與興趣小組的同學完成以下探究
【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】
實驗流程見下圖：

【問題與討論】
（1）步驟②包括溶解、

過濾

兩步操作．
（2）C的化學式為

CO₂

，D的化學式為

CuO

，由此推出固體B中含有

C、Cu

（寫化學式），步驟④發生反應的化學方程式為

CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

．
（3）結合（2）的結論推斷：如果溶液A顯藍色，則溶液A的溶質的化學式為

CuSO₄

，說明樣品中含有

Cu、CuO

，則證明猜想

IV

成立；如果溶液A無色，則證明猜想

III

成立．

Answer 1

分析：反應物是氧化銅和碳，生成物是銅，根據數學中的組合知識，對三種物質進行組合即可得到所有的猜想，
（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，然后進行過濾處理，
（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，與硫酸反應后，溶液顯藍色的是硫酸銅溶液．根據C、D 的現象推導出固體B的組成．
（3）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：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，故答案為：過濾．
（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，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C是二氧化碳、D是氧化銅可以確定B的組成是：C、Cu．
根據反應物是硫酸和氧化銅，生成物中有硫酸銅書寫化學方程式，
故答案為：CO₂，CuO，C、Cu，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
（3）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，可以判斷出猜想IV正確，
A是無色，說明原混合物中沒有氧化銅，生成的氣體C還得會使石灰水變渾濁所以猜想III正確，
故答案為：CuSO₄，Cu、CuO，Ⅳ、Ⅲ

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．