题目内容
【题目】氧化铜(CuO)是一种黑色固体,可溶于稀硫酸中.某同学想知道是稀硫酸中的H+、H2O和SO42﹣中的哪种粒子能使氧化铜溶解.请你和他一起通过如图所示三个实验来完成这次探究活动.
(1)你们可能提出的假设是:
①可能是H2O能使氧化铜溶解;
②_____;
③_____;
(2)通过实验(I)可以证明假设_____不成立;
(3)要证明另外两种粒子是哪一种能溶解氧化铜,还需要进行实验(Ⅱ)和(Ⅲ):可以在(Ⅲ)中加入_____溶液,通过_____的现象来证明不是_____(填离子符号)溶解的氧化铜;
(4)探究的结论为_____;
(5)氢气还原氧化铜实验后,试管内壁上往往留有一层薄薄的“铜镜”,设计了如下实验步骤来除去“铜镜”.请写出实验原理(用化学方程式表示)将试管放在酒精灯上加热至铜镜变黑_____;加入稀硫酸充分反应:_____.
【答案】可能是H+使CuO溶解 可能是SO42﹣使CuO溶解 ① Na2SO4等 固体不溶解 SO42﹣ 稀硫酸中的H+使CuO溶解 2Cu+O22CuO CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【解析】
(1)稀硫酸中存在水分子、氢离子、硫酸根离子,可能是稀硫酸中的水分子、氢离子或硫酸根离子中的一种使氧化铜溶解;
(2)实验I中,氧化铜不溶解,说明水分子不能使氧化铜溶解;
(3)因为Ⅰ实验证明了H2O不能使CuO溶解的结论,实验Ⅱ中既有H+,又有SO42-和H2O,其中水分子已经证明了不能使CuO溶解,而且知道实验Ⅱ中的现象是氧化铜溶解,但三个实验必须得出实验结果,如果实验三再加盐酸,那硫酸根就没法证明了,所以实验Ⅲ中应加入的物质应该是含硫酸根的溶液;
(4)通过实验可以得知,水分子和硫酸根离子都不能使氧化铜溶解,使氧化铜溶解的是氢离子,只有含有大量氢离子的溶液才可以和氧化铜反应,使之溶解;
(5)因为铜不活泼,所以根据所学知识可以先将铜灼烧变为氧化铜,再用酸溶解,洗涤即可;故反应的方程式分别为:2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。