Question

氧化铜是一种黑色固体，可溶于稀硫酸．某学习小组为研究是稀硫酸中的哪种粒子（H₂O，H⁺，SO42-）使氧化铜溶解，进行如下探究活动．甲同学设计如图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验以完成本次探究活动．

（1）甲同学提出的假设是

 

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（2）通过实验I可以证明

 

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（3）其实验Ⅱ的目的是验证SO42-是否使C_uO溶解，乙同学认为实验Ⅱ不管现象如何，都无法达到预期的目的，并指出用Na2SO₄代替（NH₄）₂SO₄即可解决这一问题，其理由是

 

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（4）探究结果为

 

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（5）丙同学认为经过乙同学对实验Ⅱ改进后，可以不做实验Ⅰ，同时指出实验Ⅲ的设计也存在不足，他认为把实验Ⅰ中的水换成另外一种试剂即可解决问题，这种试剂是

 

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Answer 1

考点：性质实验方案的设计,常见离子的检验方法

专题：实验设计题

分析：（1）实验目的是研究稀硫酸中的哪种粒子，H₂O、H⁺、SO₄^2-中的某一种粒子能够使CuO溶解；
（2）实验Ⅰ证明水不能溶解氧化铜；
（3）加入硫酸铵使强酸弱碱盐，溶液中有硫酸根离子，也有铵根离子水解生成的氢离子，不能证明铵根离子是否溶解氧化铜，用硫酸钠代替硫酸铵可以达到目的；
（4）分析实验现象可知溶解氧化铜的是氢离子；
（5）实验Ⅲ加入盐酸除氢离子，还有氯离子可能溶解氧化铜，所以水可以换成氯化钠不溶证明；

解答： 解：（1）实验目的是研究稀硫酸中H₂O、H⁺、SO₄^2-中的哪种粒子能够使CuO溶解；
故答案为：H₂O、H⁺、SO₄^2-中的某一种粒子能够使CuO溶解；
（2）实验Ⅰ证明水不能溶解氧化铜，可能是H⁺、SO₄^2-中的一种粒子使氧化铜溶解；
故答案为：水不能使氧化铜溶解，是H⁺、SO₄^2-中的一种粒子使CuO溶解
（3）加入硫酸铵使强酸弱碱盐，溶液中有硫酸根离子，也有铵根离子水解生成的氢离子，不能证明铵根离子是否溶解氧化铜，用硫酸钠代替硫酸铵可以达到目的，证明硫酸根离子是否溶解氧化铜；
故答案为：（NH₄）₂SO₄溶液是强酸弱碱盐，溶液既有SO₄^2-，也有水解产生的H⁺；
（4）水中不溶，硫酸铵和盐酸中溶解，分析实验现象可知溶解氧化铜的是氢离子的作用；
故答案为：氧化铜溶于稀硫酸是氢离子在起作用而不是H₂O、SO₄^2-
（5）实验Ⅲ加入盐酸除氢离子，还有氯离子可能溶解氧化铜，所以实验Ⅰ加入的水可以换成氯化钠，氧化铜不溶可以排除氯离子，同时证明水不能溶解氧化铜；
故答案为：NaCl溶液；

点评：本题考查了氧化铜溶于酸的反应实质理解，实验设计方法和离子性质的分析判断是关键，题目难度中等．