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某校进行化学实验考察时,老师给了同学们一小包黑色粉末,这种黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两者的混合物,让他们通过实验探究来确定.某同学探究过程如下:(1)〔提出问
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某校进行化学实验考察时,老师给了同学们一小包黑色粉末,这种黑色粉末可能是氧化铜、木炭粉或者是这两者的混合物,让他们通过实验探究来确定.某同学探究过程如下:
(1)〔提出问题〕假设1:黑色粉末是木炭粉;
假设2:黑色粉末可能是氧化铜
假设3:______;
(2)〔设计实验方案〕:他对实验进行了一下设想和分析:
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,请你完成下表.
(3)〔进行实验〕:通过实验及分析,确定该黑色粉末为木炭粉和氧化铜的混合物.
(4)〔拓展〕:为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质,他又利用这种混合物补充作了如下实验:将此黑色粉末隔绝空气加热(若木炭粉完全反应),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“没有”)不溶物.
②若静置后溶液呈无色,则该溶液中的溶质是______(写化学式).
③若静置后溶液呈蓝色,该反应的化学方程式为______.
能力提升:
提出问题:
该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么?
猜想:
甲同学认为:灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜.
乙同学认为:灰黑色粉末可能是铁粉,也可能还有少量的活性炭粉,红色粉末是氧化铁.
丙同学认为:灰黑色粉末可能是氧化铜、活性炭粉,红色粉末可能是铜.
(1)、你认为______同学的猜想正确.
(2)、请设计一个实验方案来验证你的猜想是正确的,并填写以下实验报告:
(3)、写出本题探究中涉及到的任意一个化学方程式:______.
(1)〔提出问题〕假设1:黑色粉末是木炭粉;
假设2:黑色粉末可能是氧化铜
假设3:______;
(2)〔设计实验方案〕:他对实验进行了一下设想和分析:
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,请你完成下表.
实验中可能出现的现象 | 结论 |
① | 假设1成立 |
② | |
③ | 假设1成立 |
(4)〔拓展〕:为了进一步探究木炭粉和氧化铜的性质,他又利用这种混合物补充作了如下实验:将此黑色粉末隔绝空气加热(若木炭粉完全反应),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“没有”)不溶物.
②若静置后溶液呈无色,则该溶液中的溶质是______(写化学式).
③若静置后溶液呈蓝色,该反应的化学方程式为______.
能力提升:
提出问题:
该脱氧剂中的黑色粉末、红色粉末各是什么?
猜想:
甲同学认为:灰黑色粉末可能是氧化铜、红色粉末可能是铜.
乙同学认为:灰黑色粉末可能是铁粉,也可能还有少量的活性炭粉,红色粉末是氧化铁.
丙同学认为:灰黑色粉末可能是氧化铜、活性炭粉,红色粉末可能是铜.
(1)、你认为______同学的猜想正确.
(2)、请设计一个实验方案来验证你的猜想是正确的,并填写以下实验报告:
实验步骤 | 预期的实验现象 | 实验结论 |
▼优质解答
答案和解析
(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;
(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;
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;
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;
(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;
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;
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;
能力提升:
(1)甲同学的猜想所认为的两种物质在常温下不能实现转化,所以,不适合用于食品的“脱氧剂”,猜想不合理;乙同学既考虑到铁与氧化铁两物质的颜色,又结合的两物质铁常温下可生锈变成氧化铁的转化关系,猜想合理;丙同学猜想中的活性炭不能吸附氧气、氧化铁也不能与氧气发生反应,猜想不合理;
(2)根据两种物质铁和氧化铁的性质,可取少量粉末用磁铁吸引,黑色粉末全部被吸起,说明黑色粉末为铁粉;把剩余的红色粉末放入稀硫酸中,红色粉末全部溶解,溶液变红黄色,可进一步用氢氧化钠验证,氢氧化铁是红褐色沉淀,可证明红色粉末为氧化铁;
故答案为:
(1)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黑色粉末不减少,溶液无明显变化;②黑色粉末全部溶解,溶液呈蓝色;③黑色粉末部分溶解,溶液呈蓝色;
(4)①有②H2SO4;③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.
能力提升
(1)乙
(2)
(3)有关反应的化学方程式:Fe203+3H2SO4=Fe2(SO4)3十3H2O
Fe2(SO4)3+6NaOH═2Fe(OH)3↓+3Na2SO4.
(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;
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;
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;
(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;
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;
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;
能力提升:
(1)甲同学的猜想所认为的两种物质在常温下不能实现转化,所以,不适合用于食品的“脱氧剂”,猜想不合理;乙同学既考虑到铁与氧化铁两物质的颜色,又结合的两物质铁常温下可生锈变成氧化铁的转化关系,猜想合理;丙同学猜想中的活性炭不能吸附氧气、氧化铁也不能与氧气发生反应,猜想不合理;
(2)根据两种物质铁和氧化铁的性质,可取少量粉末用磁铁吸引,黑色粉末全部被吸起,说明黑色粉末为铁粉;把剩余的红色粉末放入稀硫酸中,红色粉末全部溶解,溶液变红黄色,可进一步用氢氧化钠验证,氢氧化铁是红褐色沉淀,可证明红色粉末为氧化铁;
故答案为:
(1)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黑色粉末不减少,溶液无明显变化;②黑色粉末全部溶解,溶液呈蓝色;③黑色粉末部分溶解,溶液呈蓝色;
(4)①有②H2SO4;③CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.
能力提升
(1)乙
(2)
实验步骤 | 预期的实验现象 | 结论 |
①用磁铁充分接触滤纸上的脱氧剂粉末 | 绝大部分黑色粉末被吸引 | 脱氧剂的成分是铁粉 |
②将红色物质放入小试管中,加入足量稀硫酸观察现象.继续滴加足量的NaOH溶液. | 红色物质溶解,溶液呈黄色,产生红褐色沉淀 | 红色物质是Fe203 |
Fe2(SO4)3+6NaOH═2Fe(OH)3↓+3Na2SO4.
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