有包黑色粉末,可能是氧化铜、炭粉或者是这两者的混合物,某同学通过实验探究来确定.他的探究过程如下:
(1)[提出假设]假设1:黑色粉末是炭粉;
假设2:______;假设3:______.
(2)[设计实验方案]他对实验做了如下设想和分析:取少量黑色粉末于烧杯中,并加入过量的稀硫酸.则实验中可能出现的现象与对应结论如下表,请你完成:
实验中可能出现的现象 | 结论 |
① | 假设1成立 |
② | 假设2成立 |
③ | 假设3成立 |
(4)[拓展]为了进一步探究炭粉和氧化铜的性质,他又利用这种混合物补充做了如下实验:将此黑色粉末隔绝空气加热(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.请你回答:
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,该反应的化学方程式为:______.
(1)炭粉和氧化铜都是黑色粉末,因此,黑色粉末可能是其中的一种物质或两种物质的混合物;
故答案为:黑色粉末是氧化铜,黑色粉末是氧化铜和炭粉的混合物;
(2)①若黑色粉末为炭粉,由于炭粉不能与硫酸发生反应,因此就观察到黑色粉末不减少、溶液无明显变化;
故答案为:黑色粉末不减少,溶液无明显变化;
②若黑色粉末为氧化铜,氧化铜与硫酸反应而消失,溶液中因含有硫酸铜而呈蓝色;
故答案为:黑色粉末全部溶解,溶液呈蓝色;
③若黑色粉末为炭粉和氧化铜的混合物,则会观察到黑色粉末部分溶解,溶液变成蓝色;
故答案为:黑色粉末部分溶解,溶液呈蓝色;
(4)①炭粉和氧化铜的混的隔绝空气加热,炭粉与氧化铜反应生成铜和二氧化碳;而铜不能与硫酸反应,所以烧杯内有不溶于硫酸的铜;
故答案为:铜;
②加入硫酸后溶液无色,说明黑色混合粉末中的氧化铜也已完全反应,因此烧杯内溶液仍为硫酸溶液;
故答案为:H2SO4;
③加入硫酸后溶液为蓝色,说明混合粉末中氧化铜没有全部与炭粉反应,剩余的氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜;
故选CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.