Question

有一包粉末，可能由碳、氧化銅、鐵三種物質中的一種或幾種組成．為了研究它的組成，按如下步驟進行實驗：（1）取少量粉末于燒杯中，然后加入過量的稀硫酸，并充分攪拌．則實驗中可能出現的現象與對應結論如下表所示，請完成下表：

燒杯中可能出現的現象	結論
①杯中有黑色不溶物，上層清液為無色	粉末中只含________
②________	粉末中含C、CuO
③________	粉末中含C、Fe

（2）通過實驗分析，最終確定此粉末為碳和氧化銅的混合物．
（3）為了進一步研究碳和氧化銅的性質，又補充做了下面兩個實驗：
【實驗1】取少量此粉末敞口在空氣中灼燒完全，冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，充分攪拌后，靜置．則燒杯中________（填“有”或“無”）不溶物，溶液呈________ 色．
【實驗2】再取少量此粉末隔絕空氣加熱（假如碳完全反應），冷卻到室溫后，將剩余固體取出．為進一步研究剩余固體的組成，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，充分攪拌后，靜置．則燒杯中________，說明剩余固體中含有________．②若靜置后溶液呈藍色，則剩余固體中含有________，此時溶液中的溶質是________．

Answer 1

解：（1）根據現象杯中有黑色不溶物，上層清液為無色，可以判斷粉末中只含碳；根據現象燒杯中有黑色不溶物，上層清液為藍色，可以判斷粉末中含C、CuO；根據現象燒杯中有黑色不溶物，上層清液為淺綠色，有氣泡產生，可以判斷粉末中含C、Fe．故答案為：①C；②燒杯中有黑色不溶物，上層清液為藍色；③燒杯中有黑色不溶物，上層清液為淺綠色，有氣泡產生；
（3）如果此粉末為碳和氧化銅的混合物，取少量此粉末敞口在空氣中灼燒完全，碳和氧氣反應生成二氧化碳，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，硫酸銅是藍色溶液，沒有不溶物．再取少量此粉末隔絕空氣加熱（假如碳完全反應），碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，為進一步研究剩余固體的組成，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，充分攪拌后，燒杯中的固體一定有銅．①若靜置后溶液呈無色，則溶液中的溶質是硫酸；②若靜置后溶液呈藍色，則剩余固體中含有Cu和CuO；此時溶液中的溶質是H₂SO₄和CuSO₄；故答案為：【實驗1】無；藍【實驗2】有；①H₂SO₄；Cu；②Cu和CuO；H₂SO₄和CuSO₄
分析：根據題目給出的信息：可能由碳、氧化銅、鐵三種物質中的一種或幾種組成，根據現象杯中有黑色不溶物，上層清液為無色，可以判斷粉末中只含碳；根據現象燒杯中有黑色不溶物，上層清液為藍色，可以判斷粉末中含C、CuO；根據現象燒杯中有黑色不溶物，上層清液為淺綠色，可以判斷粉末中含C、Fe．如果此粉末為碳和氧化銅的混合物，取少量此粉末敞口在空氣中灼燒完全，碳和氧氣反應生成二氧化碳，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅和水，硫酸銅是藍色溶液．再取少量此粉末隔絕空氣加熱（假如碳完全反應），碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳，為進一步研究剩余固體的組成，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，充分攪拌后，燒杯中有銅這個不容物．再根據現象判斷固體和溶質分別是什么．
點評：本考點屬于實驗探究題，既有實驗過程的探究，又有實驗方法的探究，要根據現象得出正確的結論，綜合性比較強．本題根據題目提供的信息，結合課本中學過的知識來解決，還要注意反應后固體和溶液中溶質的判斷．本考點主要出現在實驗題中．