Question

11．氧化銅是一種黑色固體，可溶于稀硫酸．某同學(xué)想知道是稀硫酸中的哪種粒子（H₂O，H⁺，SO₄^2-）能使氧化銅溶解．請(qǐng)你和他一起通過如圖Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三個(gè)實(shí)驗(yàn)完成這次探究活動(dòng)．
（1）某同學(xué)提出的假設(shè)是：H₂O、H⁺、SO₄^2-中的某一種粒子能夠使CuO溶解；
（2）通過實(shí)驗(yàn)Ⅰ可以證明：水不能溶解CuO；
（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)一步所做的確認(rèn)為：在Ⅲ中先加入Na₂SO₄溶液，再加入稀硫酸．
（4）探究結(jié)果為：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．
你認(rèn)為除實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ所用的試劑外，還能溶解氧化銅的一種常見物質(zhì)是硝酸或鹽酸．

Answer 1

分析 根據(jù)所學(xué)知識(shí)可知稀硫酸中存在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；關(guān)鍵是通過三組不同實(shí)驗(yàn)，根據(jù)不同的現(xiàn)象進(jìn)行分析、對(duì)比得出是H⁺使CuO溶解的結(jié)論．題目中的Ⅰ實(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，因此實(shí)驗(yàn)Ⅲ就應(yīng)該考慮單獨(dú)含有H+或SO₄^2-的物質(zhì)和CuO反應(yīng)，觀察CuO是否溶解，所以實(shí)驗(yàn)Ⅲ中應(yīng)加入的物質(zhì)可以是稀鹽酸或硫酸鈉溶液，還能溶解CuO的另一種常見物質(zhì)是硝酸或鹽酸．

解答 解：（1）稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、H₂O三種粒子，所以提出的假設(shè)為：H₂O、H⁺、SO₄^2-中的某一種粒子能夠使CuO溶解，
故答案為：H₂O、H⁺、SO₄^2-中的某一種粒子能夠使CuO溶解；
（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，
故答案為：水不能溶解CuO；
（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，再加入稀硫酸提供氫離子，
故答案為：Na₂SO₄溶液；稀硫酸；
（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，所以結(jié)論是：稀H₂SO₄中的H⁺熔解CuO，H₂O和SO₄^2-不能溶解CuO；還能溶解CuO的另一種常見物質(zhì)是硝酸或鹽酸，
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； 硝酸或鹽酸．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了酸溶液和氧化銅反應(yīng)原理，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募鞍l(fā)生反應(yīng)原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力．