Question

（11分）一包黑色粉末可能由氧化铜、木炭粉中的一种或两种组成。为探究其组成，某化学兴趣小组的学生选择以下部分装置进行实验。

Ⅰ．小亮用装置A 与E连接，关闭弹簧夹X，给排尽空气后的盛有黑色粉末的硬质玻璃管加热。一段时间后，若黑色粉末变红色，澄清石灰水变浑浊，则可判断该黑色粉末的成分是         (10)       (写化学式)，写出产生上述现象时，玻璃管内物质发生反应的化学方程式    （11）  ；
若黑色粉末不变色，澄清石灰水也不变浑浊，则无法确定黑色粉末的成分。
为进一步确定其成分，小明帮助小亮又进行如下实验：他将干燥的氢气与A中的黑色粉末反应，并检验其产物。你认为他应选择的仪器装置以及连接顺序依次为        (12)        （填字母代号），在给黑色固体加热前，应先通入氢气，目的是    (13)            。
若实验现象为             (14)           ，则黑色粉末的成分是氧化铜；若无上述实验现象则为木炭。
Ⅱ．除上述方法外，小强又设想出另一种简单易行的实验方法：取少量粉末于试管中，再加入过量     （15）      试剂（填试剂名称），实验中可能出现的现象与对应的结论如下表所示（表中未列完所有情况），请你完成下表：

	实验现象	结论
①	有黑色不溶物，溶液呈蓝色	（16）
②	（17）	只含木炭
③	（18）	（19）

Answer 1

（11分）（10）CuO、C （11）2CuO+C ="=" 2Cu+CO₂↑
（12）B、D、A、F （2分）；
（13）排尽空气（防止氢气与空气混合气体受热发生爆炸）；
（14）A中黑色粉末变红，F中白色粉末变蓝（答其中一点就给分）；
（15）稀盐酸或稀硫酸；
（16）黑色粉末含C、CuO；
（17）只有黑色不溶物，溶液不变蓝
（18）无黑色不溶物，溶液呈蓝色；
（19）只有CuO

(10)澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，可推断出黑色粉末中含有还原剂C，再由黑色粉末变红可知黑色粉末中含有CuO，故该黑色粉末的成分是CuO、C；
（11）反应方程式为：C+ 2CuO  2Cu + CO₂↑；
（12）要得到干燥的氢气须将从B中出来的氢气通入D中进行干燥，然后再通入A中进行反应，还需检验反应后的产物中是否有水，故再通过无水硫酸铜进行检验，故顺序为B、D、A、F；
（13）因为氢气是可燃性气体，和空气的混合物在点燃或加热的时候可能会爆炸，所以要将管中的空气排干净；
（14）若为氧化铜，氢气还原氧化铜会得到铜和水，故会看到A中黑色粉末逐渐变红，F中白色固体变蓝；
（15）氧化铜是金属氧化物，可以和盐酸或硫酸反应，而碳不能，故可以选稀硫酸或稀盐酸；
（16）有黑色不溶物说明含有碳，溶液呈蓝色说明溶液中存在Cu²⁺，原固体中有CuO，故得出结论：原固体中含有C、CuO；
（17）只有碳，则加酸后，溶液不会变蓝，有黑色不溶物，现象应为：只有黑色不溶物，溶液不变蓝；
（18）另一种情况就是只有CuO，而没有碳，现象即为：无黑色不溶物，溶液呈蓝色；
（19）只有CuO。