Question

一包黑色粉末可能由氧化銅、木炭粉中的一種或兩種組成．為探究其組成，某化學興趣小組的學生選擇以下部分裝置進行實驗．（已知：濃硫酸具有吸水性，能干燥某些氣體）

（1）①甲同學用裝置A 與E連接，關閉彈簧夾X，給排盡空氣后的盛有黑色粉末的硬質玻璃管加熱．一段時間后，若黑色粉末變紅色，澄清石灰水變渾濁，則可判斷該黑色粉末的成分是

 

，寫出產生上述現象時，玻璃管內物質發生反應的化學方程式

 

；若黑色粉末不變色，澄清石灰水也不變渾濁，則無法確定黑色粉末的成分．
②為進一步確定其成分，乙同學幫助甲同學又進行如下實驗：他將干燥的氫氣與A中的黑色粉末反應，并檢驗其產物．你認為他應選擇的儀器裝置以及連接順序依次為：B（制氫氣的發生裝置）

 

（填字母代號），在給黑色固體加熱前，應先通入氫氣，目的是

 

．若實驗現象為

 

，則黑色粉末的成分是氧化銅；若無上述實驗現象則為木炭．
（2）除上述方法外，丙同學又設想出另一種簡單易行的實驗方法：取少量粉末于試管中，再加入過量

 

試劑（填試劑名稱）．根據不同的實驗現象可以判斷黑色粉末的成分．一段時間后，若黑色不溶物全部消失，溶液呈藍色，則該黑色粉末是

 

．

Answer 1

分析：明確每個裝置在題目中是作用，能根據不同的現象作出準確的推斷．因為碳能與氧化銅反應生成紅色的銅和使石灰水變渾濁的氣體，通過檢驗生成物來確定原物質的成分．還可以通過氫氣能和氧化銅反應來檢驗，或根據氧化銅能與酸反應來檢驗．

解答：解：（1）①因為氧化銅能和碳反應生成紅色的銅和二氧化碳，所以可以直接加熱黑色固體，通過現象判斷物質組成．
②乙同學利用氫氣能和氧化銅反應生成水和銅來檢驗物質的組成，在連接裝置順序時要先把生成的氫氣干燥，排除從酸中的帶出的水蒸氣對結果的影響．
（2）丙同學根據氧化銅能溶于酸生成藍色溶液的性質進行檢驗，木炭不溶于酸溶液，能很容易從現象上得出結論．
答案：①C、CuO，C+2CuO

△   .

2Cu+CO₂↑
②DAC，排凈空氣（或防止氫氣和空氣混合，氣體受熱發生爆炸），
A中黑色粉末變紅、C中白色粉末變藍（或答出題中一點即可）
（2）稀鹽酸或稀硫酸，CuO

點評：驗證物質的組成有多種方法，基本思路是驗證反應的生成物，根據反應現象確定生成物進而推出反應物．