Question

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．

（1）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

 

，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

 

；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

 

（填字母代号），在给黑色固体加热前，应先通入氢气，目的是

 

．若实验现象为

 

，则黑色粉末的成分是氧化铜；若无上述实验现象则为木炭．
（2）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

 

 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
②		只含C
③

Answer 1

分析：明确每个装置在题目中是作用，能根据不同的现象作出准确的推断．因为碳能与氧化铜反应生成红色的铜和使石灰水变浑浊的气体，通过检验生成物来确定原物质的成分．还可以通过氢气能和氧化铜反应来检验，或根据氧化铜能与酸反应来检验．

解答：解：（1）根据“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，”可知黑色物质是C和CuO，因为氧化铜能和碳反应生成红色的铜和二氧化碳；化学反应式是：C+2CuO

△   .

2Cu+CO₂↑；
小明同学利用氢气能和氧化铜反应生成水和铜来检验物质的组成，在连接装置顺序时要先把生成的氢气干燥，排除从酸中的带出的水蒸气对结果的影响．装置B可用于固液不加热反应制取氢气，D装置中的浓硫酸可用来干燥氢气，然后将干燥的氢气与A中的黑色粉末反应，并用装置F检验其产物；
在给黑色固体加热前，应先通入氢气，为的是排净玻璃管内的空气，防止因氢气的不纯而引起爆炸；
如果黑色粉末的成分是氧化铜，在氢气的还原作用下，黑色氧化铜变成红色铜单质，并有水生成．我们看到的现象是：A中黑色粉末变红、F中白色粉末变蓝．
故答案为：氧化铜和碳、C+2CuO

△   .

2Cu+CO₂↑、BDAF、排净空气、A中黑色粉末变红，F中白色粉末变蓝、
（2）小强同学根据氧化铜能溶于酸生成蓝色溶液的性质进行检验，木炭不溶于酸溶液，能很容易从现象上得出结论．
根据①中的实验现象：有黑色不溶物，溶液呈蓝色，可知，黑色不溶物是C；溶液变蓝是因为有CuO．可得出结论：黑色粉末由C和CuO组成；
根据②中只含C的结论可知，现象是只有有黑色不溶物，因C与酸不反应．
根据①②可推断，③的结论应是：只含CuO；现象应该是：黑色不溶物全部消失，溶液呈蓝色．
故答案为：稀盐酸或稀硫酸；
表格内具体内容如下：

	实验现象	结论
①		黑色粉末由C和CuO组成
②	只有有黑色不溶物
③	黑色不溶物全部消失，溶液呈蓝色	只含CuO

点评：验证物质的组成有多种方法，基本思路是验证反应的生成物，根据反应现象确定生成物进而推出反应物．