Question

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右圖所示三個實驗來完成這次探究活動．
（1）你提出的假設是______；
（2）通過實驗（Ⅰ）可以證明______；
（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______，實驗中觀察到的實驗現象為______；
（4）探究結果為______．
（5）氫氣還原氧化銅實驗后，試管內壁上往往留有一層薄薄的“銅鏡”，試設計實驗以除去．寫出實驗原理（用化學方程式表示）和實驗步驟．______ 2CuO；CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；將試管放在酒精燈上加熱至銅鏡變黑后，加入稀硫酸充分反應，然后用清水洗滌．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據所學知識，學生知道稀硫酸中存在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，根據不同的現象進行分析、對比得出是H+使CuO溶解的結論．
（2）根據氧化銅的溶解性回答．
（3）要從三個實驗必須完成實驗目的出發．
（4）結果當然應該是正確的結論．
（5）因為銅不活潑，所以要除去銅必須進行轉換．
解答：解：（1）一般提出假設是按照正確結論進行假設的，所以假設使氧化銅溶解的是可能氫離子；
（2）因為現象是氧化銅不溶解，所以結論是水分子不能使氧化銅溶解．
（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，其中水分子已經證明了不能使CuO溶解，而且知道實驗Ⅱ中的現象是氧化銅溶解，但三個實驗必須得出實驗結果，如果實驗三再加鹽酸，那硫酸根就沒法證明了，所以實驗Ⅲ中應加入的物質應該是含硫酸根的溶液．
（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．
（5）因為銅不活潑，所以根據所學知識可以先將銅灼燒變為氧化銅，再用酸溶解，洗滌即可．
故答案為：
（1）可能是H⁺使CuO溶解
（2）水不能溶解CuO
（3）Na₂SO₄溶液；固體不溶解
（4）稀硫酸中的H⁺使CuO溶解
（5）2Cu+O₂2CuO；CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；將試管放在酒精燈上加熱至銅鏡變黑后，加入稀硫酸充分反應，然后用清水洗滌．
點評：主要考查了酸溶液和氧化銅反應的本質，是溶液中的氫離子和氧化銅反應的結果，培養學生分析問題、解決問題的能力．