Question

氧化銅是一種黑色固體，可溶于稀硫酸．某同學(xué)想知道是稀硫酸的哪種粒子（H₂O、H⁺、SO₄^2-）能使氧化銅溶解．請(qǐng)你和他一起通過下圖所示Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三個(gè)實(shí)驗(yàn)完成這次探究活動(dòng)．
（1）你提出的假設(shè)是

 

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（2）通過實(shí)驗(yàn)Ⅰ可以證明

 

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（3）要證明另外兩種粒子能否溶解氧化銅，還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ，在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化銅溶解，則進(jìn)一步確認(rèn)的實(shí)驗(yàn)操作是：在Ⅲ中加入

 

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（4）探究結(jié)果為

 

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（5）反應(yīng)的離子方程式為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：

分析：（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、H₂O三種粒子，提出假設(shè)并不困難，一般都知道應(yīng)是三種粒子中的某一種使CuO溶解，所以可以假設(shè)使氧化銅溶解的可能是氫離子；
（2）因?yàn)楝F(xiàn)象是氧化銅不溶解，所以結(jié)論是水分子不能使氧化銅溶解；
（3）因?yàn)棰駥?shí)驗(yàn)證明了H₂O不能使CuO溶解的結(jié)論，實(shí)驗(yàn)Ⅱ中既有H⁺，又有SO₄^2-和H₂O，其中水分子已經(jīng)證明了不能使CuO溶解，而且知道實(shí)驗(yàn)Ⅱ中的現(xiàn)象是氧化銅溶解，但三個(gè)實(shí)驗(yàn)必須得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以實(shí)驗(yàn)Ⅲ中應(yīng)加入的物質(zhì)應(yīng)該是含硫酸根的溶液，進(jìn)而排除硫酸根是否能溶解氧化銅的結(jié)論；
（4）通過實(shí)驗(yàn)可以得知，水分子和硫酸根離子都不能使氧化銅溶解，使氧化銅溶解的是氫離子，只有含有大量氫離子的溶液才可以和氧化銅反應(yīng)使之溶解；
（5）CuO與氫離子反應(yīng)生成銅離子和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式．

解答： 解：（1）根據(jù)稀硫酸溶液中存在的微粒進(jìn)行假設(shè)，溶液中存在H₂O，H⁺，SO₄^2-三種微粒，所以設(shè)計(jì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)分別驗(yàn)證起作用的微粒，
故答案為：H⁺能夠使CuO溶解；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅰ的試管中的液體成分為水，該實(shí)驗(yàn)證明水不溶解CuO，
故答案為：水不溶解CuO；
（3）要想證明起作用的是H⁺，首先要排除SO₄^2-的干擾，所以在Ⅲ中應(yīng)該加入含SO₄^2-的鹽，如Na₂SO₄（或K₂SO₄等），
故答案為：Na₂SO₄（或K₂SO₄等）；
（4）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證起作用的成分，得出結(jié)論是：氧化銅固體溶于稀H₂SO₄是稀硫酸H⁺在起作用，而H₂O、SO₄^2-兩種粒子都不能使CuO溶解，
故答案為：氧化銅固體溶于稀H₂SO₄是稀硫酸H⁺在起作用，而H₂O、SO₄^2-兩種粒子都不能使CuO溶解；  
（5）CuO與硫酸電離的氫離子反應(yīng)生成銅離子和水，反應(yīng)的離子方程式為：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O，
故答案為：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，明確題干信息正確常見物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為解答此類題的關(guān)鍵，注意掌握物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原則，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/div>