某实验小组的同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现反应结束后，试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质．倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有水的烧

题型：不详难度：来源：

某实验小组的同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现反应结束后，试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色物质．倒去试管中的浓硫酸，将剩余固体（含少量浓硫酸）倒入盛有水的烧杯中，发现所得溶液为蓝色，同时仍有黑色固体．
（1）由上述实验可知，原试管底部的白色固体是______．
（2）小李同学认为CuO可能不溶于浓硫酸并猜测黑色固体为CuO，小王根据上述实验立即否定了小李的猜测，小王的依据是______．
（3）为探究黑色固体的组成，小组成员上网检查后获知黑色固体可能是CuS、Cu₂S或它们的混合物，同时获知CuS、Cu₂S分别都能被浓硝酸氧化为Cu²⁺和

SO

2-4

、CuS、Cu₂S分别都能在空气中灼烧生成CuO和SO₂．
①写出CuS溶于足量浓硝酸的化学方程式：______．
②将烧杯中黑色固体过滤并洗涤干净，加入浓硝酸，待固体溶解后再加入少量BaCl₂溶液．该实验过程中，能说明黑色固体中含Cu、S两种元素的实验现象是______．
③若你是该实验小组成员，要进一步探究黑色固体到底是CuS、Cu₂S还是它们的混合手，应如何设计实验？请简要叙述：______．

答案

（1）Cu与浓H₂SO₄的主反应为Cu+2H₂SO₄（浓）

△ .

CuSO₄+SO₂+2H₂O，由于浓H₂SO₄过量且浓硫酸具有吸水性，故所得白色固体为CuSO₄，故答案为：CuSO₄；
（2）由于浓硫酸过量，CuO溶于稀硫酸，黑色固体不可能为CuO，故答案为：烧杯中含有稀硫酸，若含有氧化铜会溶解于稀硫酸中；
（3）①CuS溶于足量浓硝酸的化学方程式为：CuS+8HNO₃=CuSO₄+8NO₂↑+4H₂O，故答案为：CuS+8HNO₃=CuSO₄+8NO₂↑+4H₂O；
②将烧杯中黑色固体过滤并洗涤干净，加入浓硝酸，待固体溶解后再加入少量BaCl₂溶液．该实验过程中，能说明黑色固体中含Cu、S两种元素的实验现象是，它溶于浓硝酸，溶液呈蓝色，说明含Cu²⁺，加入BaCl₂溶液产生了不溶于硝酸的沉淀BaSO₄，原黑色沉淀中含S元素，含Cu、S两元素，可能为CuS也可能为Cu₂S，
故答案为：所得溶液为蓝色，加入氯化钡溶液后有白色沉淀生成；
③要进一步探究黑色固体到底是CuS、Cu₂S还是它们的混合物，可以利用将黑色固体在空气中充分灼烧然后比较反应前后固体质量的变化分析，2CuS+3O₂=2CuO+SO₂；Cu₂S+2O₂=2CuO+SO₂，若反应后固体质量不变为Cu₂S；若固体质量减小为CuS，
故答案为：将黑色固体在空气中充分灼烧然后比较反应前后固体质量的变化，若质量不变为Cu₂S，若质量减小为CuS．