Question

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中的哪种粒子（H⁺、SO₄^2-、H₂O）能使氧化铜溶解，请你帮他通过下图中的三个实验完成探究活动．
（l）你提出的假设是

可能是H⁺使CuO溶解

．
（2）通过实验Ⅰ可证明

水不能溶解CuO

．
（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和实验Ⅲ，在实验皿中应加入

Na₂SO₄

（4）探究结果为

稀H₂SO₄中的H⁺溶解CuO，H₂O和SO₄^2-不能溶解CuO

．
（5）请写出氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式：

CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O

．

Answer 1

分析：根据所学知识，学生知道稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、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．关键是通过三组不同实验，根据不同的现象进行分析、对比得出是H+使CuO溶解的结论．题目中的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SO₄^2-和H₂O，其中水分子已经证明了不能使CuO溶解，因此实验Ⅲ就应该考虑单独含有H+或SO₄^2-的物质和CuO反应，观察CuO是否溶解，所以实验Ⅲ中应加入的物质可以是稀盐酸或硫酸钠溶液，还能溶解CuO的另一种常见物质是硝酸或盐酸．

解答：解：（1）根据所学知识，学生知道稀硫酸中存在H⁺、SO₄^2-、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SO₄^2-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，所以结论是：稀H₂SO₄中的H⁺熔解CuO，H₂O和SO₄^2-不能溶解CuO．
故答案为：（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

点评：主要考查了酸溶液和氧化铜反应的本质，是溶液中的氢离子和氧化铜反应的结果，培养学生分析问题、解决问题的能力．