Question

3．氧化銅是一種黑色固體，可溶于稀硫酸．某同學想知道是稀硫酸的哪種粒子（H₂O、H⁺、SO₄^2-）能使氧化銅溶解．請你和他一起通過如圖所示Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三個實驗完成這次探究活動．
（1）通過實驗Ⅰ可以證明水不能使氧化銅溶解，而是另外的H⁺、SO₄^2-兩種粒子中的一種粒子使CuO溶解．
（2）要證明另外兩種粒子能否溶解氧化銅，還需要進行實驗Ⅱ和Ⅲ，在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化銅溶解，則進一步確認的實驗操作是：在Ⅲ中先加入Na₂SO₄（或K₂SO₄等），觀察現(xiàn)象，再加入稀硫酸（或鹽酸、硝酸）觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論．
（3）探究結(jié)果為氧化銅固體溶于稀H₂SO₄是稀硫酸中的H⁺在起作用，而H₂O、SO₄^2-兩種粒子都不能使CuO溶解．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)所學知識，稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、H₂O三種粒子，實驗Ⅰ向氧化銅中加水，無現(xiàn)象，則可知溶解氧化銅的不是水；
（2）實驗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，而且知道實驗Ⅱ中的現(xiàn)象是氧化銅溶解，但三個實驗必須得出實驗結(jié)果，所以實驗Ⅲ中應加入的物質(zhì)應該是含硫酸根的溶液，進而排除硫酸根是否能溶解氧化銅的結(jié)論；
（3）通過實驗可以得知，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使之溶解．

解答 解：（1）根據(jù)所學知識，稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、H₂O三種粒子，實驗Ⅰ向氧化銅中加水，氧化銅不溶解，則可知溶解氧化銅的不是水，而是另外的H⁺、SO₄^2-兩種粒子中的一種粒子使CuO溶解，
故答案為：水不能使氧化銅溶解，而是另外的H⁺、SO₄^2-兩種粒子中的一種粒子使CuO溶解；
（2）要想證明起作用的是H⁺，首先要排除SO₄^2-的干擾，所以在Ⅲ中應該加入含SO₄^2-的鹽，如等），加入Na₂SO₄（或K₂SO₄等）后，氧化銅不溶解，再加入酸，可以是稀硫酸（或鹽酸、硝酸），氧化銅溶解，則證明溶解氧化銅的是氫離子，
故答案為：Na₂SO₄（或K₂SO₄等）；稀硫酸（或鹽酸、硝酸）；
（3）通過對比實驗驗證起作用的成分，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．

點評 本題考查了性質(zhì)實驗方案的設計，題目難度中等，明確題干信息正確常見物質(zhì)的化學性質(zhì)為解答此類題的關鍵，注意掌握物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設計原則，試題側(cè)重考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力．