Question

氧化銅是一種黑色固體，可溶于稀硫酸．某同學想知道是稀硫酸中的哪種粒子（H⁺、SO₄^2-、H₂O）能使氧化銅溶解，請你幫他通過下圖中的三個實驗完成探究活動．
（l）你提出的假設是

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，還需要進行實驗Ⅱ和實驗Ⅲ，在實驗皿中應加入

Na₂SO₄

（4）探究結果為

稀H₂SO₄中的H⁺溶解CuO，H₂O和SO₄^2-不能溶解CuO

．
（5）請寫出氧化銅與稀硫酸反應的化學方程式：

CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O

．

Answer 1

分析：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．題目中的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，因此實驗Ⅲ就應該考慮單獨含有H+或SO₄^2-的物質和CuO反應，觀察CuO是否溶解，所以實驗Ⅲ中應加入的物質可以是稀鹽酸或硫酸鈉溶液，還能溶解CuO的另一種常見物質是硝酸或鹽酸．

解答：解：（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，所以可以假設使氧化銅溶解的可能是氫離子；
（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，所以實驗Ⅲ中應加入的物質應該是含硫酸根的溶液，進而排除硫酸根是否能溶解氧化銅的結論．
（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，所以結論是：稀H₂SO₄中的H⁺熔解CuO，H₂O和SO₄^2-不能溶解CuO．
故答案為：（1）可能是H⁺使CuO溶解
（2）水不能溶解CuO  
（3）Na₂SO₄
（4）稀H₂SO₄中的H⁺溶解CuO，H₂O和SO₄^2-不能溶解CuO
（5）CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O

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．