Question

18．氧化銅（CuO）是一種黑色固體，可溶于稀硫酸中．某同學想知道是稀硫酸中的H₂O、H⁺和SO₄^2-中的哪種粒子能使氧化銅溶解．請你和他一起通過如圖所示三個實驗來完成這次探究活動．
（1）你提出的假設是可能是H⁺使CuO溶解；
（2）通過實驗（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，還需要進行實驗（Ⅱ）和（Ⅲ），在（Ⅲ）中應該加入Na₂SO₄溶液，實驗中觀察到的實驗現(xiàn)象為不溶解；
（4）探究結果為稀硫酸中的H⁺使CuO溶解．

Answer 1

分析 根據(jù)所學知識可知稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、H₂O三種粒子，提出假設并不困難，一般都知道應是三種粒子中的某一種使CuO溶解；關鍵是通過三組不同實驗，根據(jù)不同的現(xiàn)象進行分析、對比得出是H⁺使CuO溶解的結論．題目中的Ⅰ實驗證明了H₂O不能使CuO溶解的結論，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，因此實驗Ⅲ就應該考慮單獨含有H+或SO₄^2-的物質和CuO反應，觀察CuO是否溶解，所以實驗Ⅲ中應加入的物質可以是稀鹽酸或硫酸鈉溶液，還能溶解CuO的另一種常見物質是硝酸或鹽酸．

解答 解：（1）稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、H₂O三種粒子，其中能夠使CuO溶解的為氫離子，所以提出的假設為：可能是H⁺使CuO溶解，
故答案為：可能是H⁺使CuO溶解；
（2）因為現(xiàn)象是氧化銅不溶解，所以結論是水分子不能使氧化銅溶解，
故答案為：水不能溶解CuO；
（3）因為Ⅰ實驗證明了H₂O不能使CuO溶解的結論，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果，所以實驗Ⅲ中應加入的物質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論，
故答案為：Na₂SO₄溶液；不溶解；
（4）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，所以結論是：稀H₂SO₄中的H⁺熔解CuO，H₂O和SO₄^2-不能溶解CuO，
故答案為：稀硫酸中的H⁺使CuO溶解．

點評 本題主要考查了探究酸溶液和氧化銅反應原理，題目難度中等，明確實驗目的及發(fā)生反應原理為解答關鍵，試題培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題的能力．