探究木炭还原氧化铜后的固体成分 淮南市古沟民族中学 徐祖栋 1、同学们学完碳粉还原氧化铜试验之后,为确定木炭还原氧化铜后的固体成份,于是进行了以下的实验探究,请你与同学们一起完成以下实验探究 【猜想】 猜想1:全部是金属铜;猜想2:除铜外,还含有氧化铜; 猜想3:除铜外,还含有木炭; 猜想4:除铜外,还含有氧化铜、 【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,它们共同用到的玻璃仪器是烧杯、 (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 【拓展应用】注意:若答对第(4)小题将奖励4分. (4)结合学过的知识,进行大胆猜想,如何鉴别碳粉和氧化铜这两种黑色粉末? 【命题思想】 碳和氧化铜均是黑色粉末,是初中化学所学的化合物中两种非常重要的化学物质,以初中化学【第六单元碳和碳的化合物】中碳还原氧化铜为背景,让同学们来学会如何研磨、分离固体,掌握通过化学方法来鉴别化学物质的基本技能.既考察了学生的综合运用知识的能力,又让学生体验了科学探究的魅力,同时将探究结论应用在实际生活中和实践中,体现了科学探究的意义和价值. 【试题解析】 (1)步骤②中把两种固体粉末分离,首先把固体溶解,其中一种物质被稀硫酸溶解,另一种没有被稀硫酸溶解,要把固体和液体分开,要进行过滤操作,过滤的时候用到的仪器:含铁圈的铁架台,漏斗,玻璃棒,烧杯;溶解用到的仪器:烧杯,玻璃棒.故(1)中的答案为:过滤 ,玻璃棒. (2)氧化铜被稀硫酸溶解之后,变成了硫酸铜溶液,碳粉、铜不和稀硫酸反应,依然是固体,所以固体B是碳粉和铜的混合物,碳粉通过灼烧变成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,铜通过灼烧变成很色的氧化铜粉末,所以气体C是二氧化碳,黑色粉末D是氧化铜,固体B中包含的物质为:CO2 和Cu,氧化铜和稀硫酸发生化学反应的方程式为: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O (3)如果溶液A显蓝色,说明木炭还原氧化铜后的固体成份中含有氧化铜粉末,蓝色溶液为硫酸铜溶液,溶质为硫酸铜,化学式为:CuSO4 , 说明样品中除了含有铜,碳粉之外,还含有氧化铜,说明猜想4成立;如果溶液A无色,则证明猜想3成立. (4)结合实验室制取氧气中比较简便安全环保的方法,就是向过氧化氢溶液中加入二氧化锰,由此来猜想,完成本题.还可以根据溶液溶于稀硫酸后所呈现的颜色不同来鉴别,完成本题. 方法一:取两只装有过氧化氢溶液的食管,把两种黑色粉末分别加入两只试管中,试管中有气泡产生的,说明该黑色粉末是氧化铜;没有现象发生的,说明该黑色粉末是碳粉. 方法二:分别取两种黑色粉末于试管中,然后向两只试管中分别加入少量的稀硫酸,溶液颜色变蓝的,说明该试管中的黑色粉末是氧化铜;溶液颜色没有变化的说明该试管中的黑色粉末是碳粉.