Question

有一包黑色粉末，可能由C、CuO、Fe三種物質中的一種或幾種組成。某化學興趣小組為了探究它的成分，按如下步驟進行實驗。
(1)先對實驗做了如下設想和分析：黑粉中只有碳粉不溶解于稀鹽酸。取少量粉末于燒杯中，向燒杯中加入過量的稀硫酸，則實驗中可能出現的現象與對應結論如下表所示(表中未列完所有情況)。請你完成下表。

燒杯中可能出現的現象	結論
①	只含Ｃ
②固體部分溶解，溶液變成藍色，無氣泡
③有黑色不溶物，有氣泡逸出，溶液呈淺綠色	含Ｃ、Ｆｅ

(2)通過實驗及分析，確定該粉末為C、CuO的混合物。為了進一步探究C、CuO的性質，他們又利用這種混合物補充做了下面兩個實驗。
【實驗一】將此粉末敞口在空氣中灼燒完全，待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，反應完全后，靜置。燒杯中   (填“有”或“無”)不溶物，溶液呈     色。
【實驗二】將此粉末隔絕空氣加熱(若碳完全反應)，待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，反應完全后，靜置。請回答：①燒杯中       (填“有”或“無”)不溶物；②若靜置后溶液呈無色，則該溶液中溶質是       (寫化學式)；③若靜置后溶液呈藍色，該實驗過程中所發生反應的化學方程式        、          。

Answer 1

固體不溶解，無氣泡，溶液顏色無變化
	含C和CuO

【實驗一】無      藍
【實驗二】有    H₂SO₄      2CuO＋C2Cu＋CO₂↑   CuO+ H₂SO₄=CuSO₄+H₂O

試題分析：氧化銅能與酸反應生成藍色溶液，鐵能與酸反應生成氣體，碳不能與酸反應。根據三種物質的性質，若只含有碳，那么固體不溶解，無氣泡，溶液顏色無變化；若固體部分溶解，溶液變成藍色，無氣泡說明含有碳和氧化銅；若有黑色不溶物，有氣泡逸出，溶液呈淺綠色，那么含有碳和鐵；若固體全部溶解，溶液變成藍色，無氣泡產生那么只含有氧化銅。
【實驗一】：因為碳可以與氧氣反應生成二氧化碳氣體，所以將此粉末在空氣中灼燒完全后，剩余的固體是氧化銅，它可以與稀硫酸反應，生成藍色的硫酸銅溶液；
【實驗二】：①因為碳單質具有還原性，可以將氧化銅還原為紅色的銅，所以將此粉末隔絕空氣加熱后，剩余的固體是Cu，而Cu不與稀硫酸反應；
②若靜置后溶液無色，則說明氧化銅被全部還原，則溶質為硫酸；
③若靜置后溶液呈藍色，則說明還存在著氧化銅，故發生的反應為：氧化銅與碳，及氧化銅和硫酸的反應。