Question

【题目】将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧，表面变黑。某化学兴趣小组对黑色物质的来源产生了兴趣，铜片表面的黑色物质是什么呢？

（猜想与假设）小明认为：铜片表面的黑色固体是烟灰。

小亮认为：铜片表面的黑色固体可能是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。

小玲认为：铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。

（查阅资料）（1）酒精不完全燃烧会产生炭黑（即黑烟）。

（2）氧气的化学性质比较活泼，在加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。

（实验设计）

实验步骤与方法	实验现象	实验结论
实验一：取一小段光亮的铜片放入试管内，然后用_____夹持试管，放在酒精灯的_____部位加热。	铜片变黑	推知_____（填“小明”、“小玲”或“小亮”）猜想错误。说明黑色物质的出现可能与空气中的_____有关。
实验二：取一支20mL的试管，将一小段光亮的铜片放入试管中，塞上胶塞，并用注射器抽出试管内的空气，封好胶塞并加热。加热一段时间后，趁热取下胶塞，观察现象。	①取下胶塞前的现象：_____ ②取下胶塞后的现象：_____	小亮的猜想正确

（反思拓展）

（1）实验一将铜片放入试管中加热，目的是排除_____的干扰。

（2）实验二用注射器抽出试管内空气的目的是_____。

（3）证明黑色物质不是烟灰，你还可以采用的实验方法是_____。

Answer 1

【答案】试管夹 外焰 小明、小玲 氧气 铜片不变黑 铜片变黑 酒精灯不完全燃烧产生的烟灰 使铜片不与氧气接触（其它合理答案均可） 把少量黑色固体放入试管中，加入适量稀硫酸，黑色固体溶解，溶液由无色变成蓝色，说明黑色物质不是烟灰

【解析】

[实验设计]

实验过程如下所示：

实验步骤和方法	实验现象	实验结论
实验一：取一小段光亮铜片。放入试管内，然后用试管夹夹持试管，放在酒精灯火焰的外焰部位加热	铜片变黑	推知小明、小玲的猜想错误；说明黑色物质的出现可能与空气中的氧气有关
实验二：取一支20mL的试管，将一小段光亮铜片放入试管中，塞上胶塞，并用注射器抽出试管内的空气，封好胶塞并加热。加热一段时间后，趁热取下胶塞，观察现象	①取下胶塞前的现象：铜片不变色 ②取下胶塞后的现象：铜片变黑	小亮的猜想正确

故填：试管夹；外焰；小明、小玲；氧气；铜片不变黑；铜片变黑。

[反思拓展]

（1）实验一将铜片放入试管中加热，目的是排除酒精不充分燃烧会产生烟灰对实验的干扰。故填：酒精灯不完全燃烧产生的烟灰。

（2）实验二用注射器抽出试管内空气的目的是使铜和氧气不接触，通过观察颜色变化判断铜表面变黑色是否和氧气有关。故填：使铜片不与氧气接触（其它合理答案均可）。

（3）证明黑色物质不是烟灰，还可以采用的实验方法是：把少量黑色固体放入试管中，加入适量稀硫酸，黑色固体溶解，溶液由无色变成蓝色，说明黑色物质不是烟灰。故填：把少量黑色固体放入试管中，加入适量稀硫酸，黑色固体溶解，溶液由无色变成蓝色，说明黑色物质不是烟灰。