题目内容

氧化铜是一种黑色固体,可溶于稀硫酸.某同学想知道是稀硫酸的哪种粒子(H2O、H+、SO42-)能使氧化铜溶解.请你和他一起通过下图所示Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三个实验完成这次探究活动.
(1)你提出的假设是
 
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(2)通过实验Ⅰ可以证明
 
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(3)要证明另外两种粒子能否溶解氧化铜,还需要进行实验Ⅱ和Ⅲ,在Ⅱ中加入稀硫酸后氧化铜溶解,则进一步确认的实验操作是:在Ⅲ中加入
 
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(4)探究结果为
 
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(5)反应的离子方程式为
 
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考点:性质实验方案的设计
专题:
分析:(1)根据所学知识,稀硫酸中存在H+、SO42-、H2O三种粒子,提出假设并不困难,一般都知道应是三种粒子中的某一种使CuO溶解,所以可以假设使氧化铜溶解的可能是氢离子;
(2)因为现象是氧化铜不溶解,所以结论是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,所以实验Ⅲ中应加入的物质应该是含硫酸根的溶液,进而排除硫酸根是否能溶解氧化铜的结论;
(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)CuO与氢离子反应生成铜离子和水,据此写出反应的离子方程式.
解答: 解:(1)根据稀硫酸溶液中存在的微粒进行假设,溶液中存在H2O,H+,SO42-三种微粒,所以设计三个实验分别验证起作用的微粒,
故答案为:H+能够使CuO溶解;
(2)实验Ⅰ的试管中的液体成分为水,该实验证明水不溶解CuO,
故答案为:水不溶解CuO;
(3)要想证明起作用的是H+,首先要排除SO42-的干扰,所以在Ⅲ中应该加入含SO42-的盐,如Na2SO4(或K2SO4等),
故答案为:Na2SO4(或K2SO4等);
(4)通过对比实验验证起作用的成分,得出结论是:氧化铜固体溶于稀H2SO4是稀硫酸H+在起作用,而H2O、SO42-两种粒子都不能使CuO溶解,
故答案为:氧化铜固体溶于稀H2SO4是稀硫酸H+在起作用,而H2O、SO42-两种粒子都不能使CuO溶解;  
(5)CuO与硫酸电离的氢离子反应生成铜离子和水,反应的离子方程式为:CuO+2H+=Cu2++H2O,
故答案为:CuO+2H+=Cu2++H2O.
点评:本题考查了性质实验方案的设计,题目难度中等,明确题干信息正确常见物质的化学性质为解答此类题的关键,注意掌握物质性质实验方案的设计原则,试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力.
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