Question

为确定木炭还原氧化铜后的固体成份，请你与兴趣小组的同学完成以下探究
【对固体猜想】
猜想I：全部是金属铜；　　　　　　
猜想Ⅱ：除铜外，还含有氧化铜；
猜想Ⅲ：除铜外，还含有木炭；　　　
猜想Ⅳ：除铜外，还含有氧化铜、______．
【进行实验】
实验流程见下图：

【问题与讨论】
（1）步骤②包括溶解、______两步操作．
（2）C的化学式为______，D的化学式为______，由此推出固体B中含有______（写化学式），步骤④发生反应的化学方程式为______．
（3）结合（2）的结论推断：如果溶液A显蓝色，则溶液A的溶质的化学式为______，说明样品中含有______，则证明猜想______成立；如果溶液A无色，则证明猜想______成立．

Answer 1

解：根据反应物是氧化铜和木炭，生成物的固体是铜，结合反应中的过量和不足问题，利用数学中的组合知识将三种物质任意组合，可以得到四种猜想：①全部是铜，②铜和氧化铜的混合物，③铜和木炭的混合物，④铜、氧化铜和木炭．对照题中的猜想确定答案，故答案为：木炭．
（1）要将粉末状的固体分离成溶液和固体，需要先将样品配成溶液，然后进行过滤操作，故答案为：过滤．
（2）根据质量守恒定律，反应物中的元素有：碳、铜、氧，结合通入石灰水后出现浑浊，可以推出C是二氧化碳，固体B灼烧后得到的黑色物质与硫酸反应会得到蓝色溶液，可以推出D是氧化铜，根据C是二氧化碳、D是氧化铜可以确定B的组成是：C、Cu．
根据反应物是硫酸和氧化铜，生成物中有硫酸铜书写化学方程式，
故答案为：CO₂，CuO，C、Cu，CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O
（3）根据质量守恒定律，加入硫酸后溶液显蓝色，可知该溶液中含有硫酸铜，可知原粉末中有氧化铜，（2）推导出B中有铜，也就是原粉末中有铜，所以原粉末中有铜和氧化铜和碳，可以判断出猜想IV正确，
A是无色，说明原混合物中没有氧化铜，生成的气体C还得会使石灰水变浑浊所以猜想III正确，
故答案为：CuSO₄，Cu、CuO、C，Ⅳ、Ⅲ
分析：反应物是氧化铜和碳，生成物是铜，根据数学中的组合知识，对三种物质进行组合即可得到所有的猜想，
（1）要将粉末状的固体分离成溶液和固体，需要先将样品配成溶液，然后进行过滤处理，
（2）我们所掌握的能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳，与硫酸反应后，溶液显蓝色的是硫酸铜溶液．根据C、D 的现象推导出固体B的组成．
（3）加硫酸反应后溶液显蓝色，溶液中应含有硫酸铜，结合题中的现象推测样品的含量猜想的正误．
点评：在对固体猜想是要利用组合知识，总结到位，总结全面，对化学中典型的现象要加以识记，如带色的离子等．