Question

某同学将擦亮的镁条投入到硫酸铜溶液中，在反应的过程中观察到一些现象：
①______　　②有黑色固体在镁条表面及烧杯底部生成
③有少量蓝色沉淀生成．请完成下列问题：
（1）将现象①补充完整．
（2）该同学猜想黑色固体是铜或氧化铜与铜的混合物，设计如下实验：
可供选择的试剂：A、稀硫酸　　B、稀硝酸　　C、浓硝酸　　　D、硝酸银溶液
步骤一：取洗涤、晾干后的黑色固体样品，向其中加入足量的______（填字母），微
热使之充分反应，黑色固体未溶解．
步骤二：将步骤一所得液体过滤、洗涤、晾干后，再加入______（填字母），观察到
溶液呈现蓝色．
（3）镁片与硫酸铜溶液发生反应的两个主要的离子方程式：______、______．

Answer 1

解：（1）硫酸铜为强酸弱碱盐，溶液呈酸性，镁与氢离子反应生成氢气，镁条表面产生气泡．
故答案为：镁条表面产生气泡．
（2）铜与氧化铜都能溶液硝酸，选择硝酸无法验证黑色固体成分，故步骤一选择稀硫酸，黑色固体溶解则为氧化铜，不溶解为铜，部分溶解为氧化铜与铜的混合物；
黑色固体未溶解，说明黑色固体为铜，铜能与硝酸、硝酸银溶液反应，故步骤二可再加入稀硝酸或浓硝酸或硝酸银溶液．
故答案为：A；B或C或D．
（3）镁与铜离子反应置换铜，反应离子方程式为 Mg+Cu²⁺=Mg²⁺+Cu；
硫酸铜溶液，铜离子水解呈酸性，镁与氢离子反应生成氢气，氢离子浓度降低，促进铜离子水解生成氢氧化铜沉淀，反应离子方程式为Mg+Cu²⁺+2H₂O=Mg²⁺+Cu（OH）₂↓+H₂↑．
故答案为：Mg+Cu²⁺=Mg²⁺+Cu；Mg+Cu²⁺+2H₂O=Mg²⁺+Cu（OH）₂↓+H₂↑．
分析：（1）硫酸铜为强酸弱碱盐，溶液呈酸性．
（2）氧化铜与酸反应溶解，铜不能与稀硫酸反应，能与硝酸、硝酸银溶液反应．
（3）镁与铜离子反应置换铜；
硫酸铜溶液，铜离子水解呈酸性，镁与氢离子反应生成氢氧化铜、氢气．
点评：以实验形式考查镁的性质、盐类水解等知识，难度不大，旨在考查学生运用知识分析实验现象、解决实际问题．