黑色固体混合物成分的探究

实验目的

利用物质性质的差异，检验并推断黑色固体混合物中含有的成分。

实验原理

铁粉能被磁铁吸引，并与稀硫酸反应放出氢气；氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色的硫酸铜溶液；炭粉不溶于稀硫酸，灼烧时生成使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳。Fe + H₂SO₄ = FeSO₄ + H₂↑；CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O；C + O₂ =点燃= CO₂

实验器材

• 黑色固体混合物
• 磁铁
• 稀硫酸
• 澄清石灰水
• 试管
• 酒精灯
• 药匙
• 滤纸、漏斗

实验步骤

1. 观察固体外观，提出可能含炭粉、氧化铜、铁粉的猜想。
2. 用磁铁靠近固体，观察是否有粉末被吸引。
3. 取少量固体于试管中，加入足量稀硫酸，必要时微热。
4. 观察是否有气泡、溶液颜色变化及黑色固体剩余。
5. 过滤，取剩余黑色固体灼烧，将气体通入澄清石灰水。
6. 综合各现象，写出对成分的结论。

实验现象与结论

若粉末被磁铁吸引、加酸后有气泡、溶液呈浅绿色，说明含铁粉；若黑色固体溶解、溶液变蓝，说明含氧化铜；若加足量稀硫酸后仍有黑色固体，灼烧后使石灰水变浑浊，说明含炭粉。具体成分以实际现象为准。

注意事项

• 稀硫酸有腐蚀性，不要沾到皮肤和衣物。
• 加热试管时管口不要对着人，液体不超过试管容积的 1/3。
• 产生氢气时远离明火。
• 废液和固体废渣放入指定容器。

常见问题

加稀硫酸后溶液变蓝说明什么？

说明固体中含有氧化铜，它与稀硫酸反应生成了蓝色的硫酸铜溶液。

怎样证明剩余黑色固体是炭粉？

炭粉不与稀硫酸反应，灼烧后生成的气体使澄清石灰水变浑浊，可证明含炭。