题目

题型：不详难度：来源：

(9分)有一包粉末，可能由C、CuO、Fe三种物质中一种或几种组成。某同学为了探究它的成分，按如下步骤进行实验：
(1)先对实验做了如下设想和分析：
取少量粉末于烧杯中，向烧杯中加入过量的稀硫酸，则实验中可能出现的现象与对应结论如下表所示(表中未列完所有情况)。请你完成下表：

(2)通过实验及分析，确定该粉末为C、CuO的混合物。
(3)为了进一步探究C、CuO的性质，他又利用这种混合物补充做了下面两个实验：
实验1：将此粉末敞口在空气中灼烧完全，冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量的稀硫酸，反应完全后静置。烧杯中_________ (填“有”或“无”)不溶物，溶液呈___________ (颜色)。
实验2：将此粉末隔绝空气加热(若碳完全反应)，待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，反应完全后静置。请回答：
①烧杯中___________ (填“有”或“无”)不溶物；
②若静置后溶液呈无色，则该溶液中溶质是___________；(写化学式)
③若静置后溶液呈蓝色，该实验过程中所发生反应的化学方程式为：
___________________________________、____________________________________。

答案

(1)①(只)有黑色不溶物或黑色浑浊      ②有黑色不溶物，溶液呈蓝色
③含C、Fe(如有氧化铜不给分)
(3)无  蓝色  ①有  ②H2SO4
CuO+C2Cu+CO₂       CuO+H₂SO₄===CuSO₄+H₂O

解析

（1）如果粉末只含C，由于C不能与稀硫酸反应，向烧杯中加入稀硫酸无明显现象，因此可观察到：有黑色不溶物，溶液不变色，无气泡产生；
如果粉末为C和CuO的混合物，由于C不与稀硫酸反应，所以溶液中应有黑色不溶物；由于CuO可以与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，所以溶液会变成蓝色，而没有气泡产生．因此可观察到：有黑色不溶物，溶液变蓝色，无气泡产生；
如果观察到溶液中有黑色不溶物，可说明粉末中含有不与稀硫酸反应的C；有气泡逸出，则说明粉末含有能与稀硫酸反应放出氢气的Fe；溶液呈浅绿色而非蓝色，说明溶液中不含CuO．由此可判断粉末含C、Fe；
故答案为：

烧杯中可能出现的现象	结论
①有黑色不溶物，溶液不变色，无气泡产生
②有黑色不溶物，溶液变蓝色，无气泡产生
	含C、Fe

（2）实验1：粉末敞口在空气中灼烧时，粉末中C在高温灼烧时能和氧气反应生成气体二氧化碳，而CuO不与氧气反应也不会分解；当取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，固体中的CuO与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，反应完全后，黑色固体全部溶解溶液变成蓝色；
故答案为：无；蓝色；
实验2：隔绝空气加强热，C则与CuO发生反应，生成Cu和CO₂，因此，C完全反应后，剩余固体一定含Cu、可能含有未完全反应的CuO；待冷却到室温后，取剩余固体于烧杯中，再加入过量稀硫酸，CuO可与稀硫酸反应生成硫酸铜和水使溶液呈蓝色，Cu不能与稀硫酸反应而在溶液中出现不溶物；
如果加入过量稀硫酸溶液为无色溶液，则溶液中不含硫酸铜，溶液中溶质为H₂SO₄；
如果溶液呈蓝色，说明溶液中含硫酸铜，因此实验过程中发生的反应为C+2CuO2Cu+CO₂↑；CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；
故答案为：①有；②H₂SO₄；③C+2CuO2Cu+CO₂↑；CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．