Question

（1）氧化銅是一種黑色固體，可溶于稀硫酸．某同學(xué)想知道是稀硫酸中的哪種粒子（H₂O、H⁺、SO₄^2-）能使氧化銅溶解．請你和他一起通過圖1中I、Ⅱ、Ⅲ三個實驗完成這次探究活動．

①你提出的假設(shè)是

可能是H⁺使CuO溶解

．
②通過實驗I可證明

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(jìn)行實驗Ⅱ和Ⅲ，在Ⅲ中應(yīng)該加入

Na₂SO₄溶液

．
④探究結(jié)果為

稀硫酸中的H⁺使CuO溶解

．你認(rèn)為除實驗Ⅱ和Ⅲ所用試劑外，還能夠溶解氧化銅的一種常見物質(zhì)是

稀鹽酸或稀硝酸等

．
（2）化學(xué)復(fù)習(xí)課上，老師將CO₂分別通入澄清的石灰水和NaOH溶液中，我們觀察到前者變渾濁，后者無明顯現(xiàn)象，CO₂和NaOH是否確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？
①我設(shè)計了甲、乙兩個實驗來驗證，如圖所示，實驗現(xiàn)象為：甲-軟塑料瓶變癟，乙-“瓶吞雞蛋”．
小虎同學(xué)認(rèn)為上述實驗是可行的，其共同原理是：

稀硫酸中的H⁺使CuO溶解

小余同學(xué)提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為上述實驗還不足以證明CO₂與NaOH確實發(fā)生了反應(yīng)，其理由是：

在密閉的體系里消耗CO₂，使氣體壓強減小；NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且可以與水反應(yīng)

_；
我思考后，又補充了一個實驗來回答，這個實驗是：

取一個與甲裝置同樣大小和質(zhì)地的軟塑料瓶，充滿CO₂后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度；

．
②小余同學(xué)認(rèn)為可利用與上述實驗不同的原理，設(shè)計如下實驗方案，我來幫他完成：

	實驗步驟和方法	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案1		① 有氣泡產(chǎn)生	CO2和NaOH確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
方案2	② 將CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液【或石灰水或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液】【也可仿照方案一的圖示】	③ 出現(xiàn)白色渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀）

寫出方案2中所涉及的化學(xué)方程式

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)所學(xué)知識，學(xué)生知道稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、H₂O三種粒子，提出假設(shè)并不困難，一般都知道應(yīng)是三種粒子中的某一種使CuO溶解．關(guān)鍵是通過三組不同實驗，根據(jù)不同的現(xiàn)象進(jìn)行分析、對比得出是H+使CuO溶解的結(jié)論．題目中的Ⅰ實驗證明了H₂O不能使CuO溶解的結(jié)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(yīng)該考慮單獨含有H⁺或SO₄^2-的物質(zhì)和CuO反應(yīng)，觀察CuO是否溶解，所以實驗Ⅲ中應(yīng)加入的物質(zhì)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(zhì)是硝酸或鹽酸．

解答：解：①一般提出假設(shè)是按照正確結(jié)論進(jìn)行假設(shè)的，所以假設(shè)使氧化銅溶解的是可能氫離子；
②因為現(xiàn)象是氧化銅不溶解，所以結(jié)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(jié)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(jié)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(yīng)加入的物質(zhì)應(yīng)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(yīng)，使之溶解．
（2）①圖甲、圖乙，在密閉的容器內(nèi)使氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，容器內(nèi)氣體減少壓強減小．圖甲中的塑料瓶變癟，圖乙中的雞蛋落入瓶中，都是在密閉的體系里消耗CO₂，使氣體壓強減小，從而觀察到明顯現(xiàn)象．
由于氫氧化鈉溶液中含有大量的水，氣體二氧化碳不但能溶于水且可以和水發(fā)生反應(yīng)，因此二氧化碳?xì)怏w的減少原因在此又難以確切判斷：究竟是CO₂溶于水使氣壓減小的結(jié)果，還是CO₂與NaOH反應(yīng)使氣壓減小的結(jié)果．
為了說明二氧化碳的減少和氫氧化鈉有很大關(guān)系，可取同量的水做對比實驗，會發(fā)現(xiàn)僅是水，氣體減少的體積明顯小于氫氧化鈉溶液．做一個對比實驗：取一個與甲裝置同樣大小和質(zhì)地的軟塑料瓶，充滿CO₂后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度即可判斷．
②可以采取驗證溶液中含有碳酸鈉的方法說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)．雖然碳酸鈉溶液呈堿性，但反應(yīng)前的氫氧化鈉溶液也呈堿性，因此不能使用酚酞變紅的方法來檢驗是否生成碳酸鈉．可以考慮常用的碳酸鹽的檢驗方法來實現(xiàn)檢驗．如方法一滴加稀鹽酸，也可以向反應(yīng)后溶液中滴加氯化鈣溶液（或氯化鋇、氫氧化鋇等溶液），使溶液中的碳酸鈉變成沉淀．
故答
故答案為：（1）①可能是H⁺使CuO溶解；②水不能溶解CuO；③Na₂SO₄溶液；④稀硫酸中的H⁺使CuO溶解；稀鹽酸或稀硝酸等；
（2）①在密閉的體系里消耗CO₂，使氣體壓強減小；NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且可以與水反應(yīng)；取一個與甲裝置同樣大小和質(zhì)地的軟塑料瓶，充滿CO₂后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度；
②

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方法1		有氣泡產(chǎn)生
方法2	將CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液【或石灰水或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液】【也可仿照方案一的圖示】	出現(xiàn)白色渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀）

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl（不唯一）

點評：本題主要是考查物質(zhì)性質(zhì)實驗的設(shè)計，主要從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點及性質(zhì)推測物質(zhì)可能具有的特點，然后據(jù)此設(shè)計出合理的對比實驗方案，并通過實驗現(xiàn)象的不同得到相應(yīng)的結(jié)論．