Question

【題目】某校初三化學興趣小組的同學們在整理化學實驗室時，發現一包黑色固體粉末，老師告訴他們，可能由C、CuO、Fe、Fe3O4中的一種或幾種組成。小組的同學們欲對該固體的成分進行探究，請你一起參與。

[提出問題]黑色粉末中含有什么物質?

[查閱資料] Fe3O4具有磁性，也能被磁鐵吸引。Fe3O4與硫酸銅溶液不反應。

[實驗探究]小明將磁鐵與黑色粉末充分接觸，一部分黑色粉末被吸引上來，小晴同學說其中一定有鐵粉。小東認為小晴的結論不嚴謹，他的理由是______。老師建議他們將磁鐵吸上來的黑色粉末放入過量硫酸銅溶液中，同學們觀察到黑色固體全部變為紅色，說明該固體中一定含有________，發生反應的化學方程式為_______。

[繼續探究]同學們]將剩余黑色固體分成兩份，取一份放入燒杯中，加入過量稀硫酸溶液，則實驗中可能出現的情況如表:

燒杯中可能出現的現象	結論
①_______	只含有C
②固體全部消失，溶液變為藍色	只含有CuO
③_______	既含有C，又含有CuO

通過實驗分析，確定剩余固體為C和CuO的混合物。為了進一步探究C和CuO的性質，他們又進行了如下實驗:

[深入探究]將另一份粉末隔絕空氣加熱（若碳完全反應），待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，反應完全后靜置。觀察到燒杯中________ （選填“有”或“無”）不溶物，溶液呈藍色，則該溶液中的溶質是______。

Answer 1

【答案】Fe、Fe3O4都具有磁性，都能被磁鐵吸引 鐵 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 固體不減少，溶液不變色 固體部分消失，溶液變為藍色 有 硫酸銅和硫酸

【解析】

[實驗探究]

小明將磁鐵與黑色粉末充分接觸，一部分黑色粉末被吸引上來，小晴同學說其中一定有鐵粉。小東認為小晴的結論不嚴謹，他的理由是Fe、Fe3O4都具有磁性，都能被磁鐵吸引。

老師建議他們將磁鐵吸上來的黑色粉末放入過量硫酸銅溶液中，Fe3O4與硫酸銅溶液不反應，鐵和硫酸銅溶液反應生成銅和硫酸亞鐵，同學們觀察到黑色固體全部變為紅色，說明該固體中一定含有鐵，發生反應的化學方程式為Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

[繼續探究]

同學們將剩余黑色固體分成兩份，取一份放入燒杯中，加入過量稀硫酸溶液，碳和稀硫酸不反應，氧化銅和稀硫酸反應生成硫酸銅藍色溶液。

①固體不減少，溶液不變色，只含有C

②固體全部消失，溶液變為藍色，只含有CuO

③固體部分消失，溶液變為藍色，既含有C，又含有CuO

[深入探究]

將另一份粉末隔絕空氣加熱（若碳完全反應），碳和氧化銅反應生成銅和二氧化碳，待冷卻到室溫后，取剩余固體于燒杯中，再加入過量稀硫酸，銅和稀硫酸不反應，剩余的氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅溶液，反應完全后靜置。觀察到燒杯中有不溶物，溶液呈藍色，則該溶液中的溶質是硫酸銅和硫酸。