16. (2023·潍坊节选)镁被誉为“国防金属”,在航空母舰、舰载机、导弹等武器中应用广泛。某化学学习小组观察镁与硫酸铜溶液反应时,产生大量无色气体,同时有蓝绿色不溶物和棕褐色不溶物生成。学习小组对生成物展开探究。
【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出 $ {H^{+}} $ 或 $ {OH^{-}} $,使溶液显酸性或碱性。
测量硫酸铜溶液的 $ pH $,发现硫酸铜溶液的 $ pH = 4 $。
实验一 探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜 $ {[Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}]} $ 为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想 1:$ {Cu(OH)_{2}} $;猜想 2:$ {Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}} $;猜想 3:$ {Cu(OH)_{2}} $ 和 $ {Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}} $。
【实验探究】向蓝绿色不溶物中滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生,则猜想______(填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想 1 也不合理,理由是______。
【查阅资料】某种碱式硫酸铜 $ {[Cu_{2}(OH)_{2}SO_{4}]} $ 为蓝绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有 $ {Cu_{2}(OH)_{2}SO_{4}} $。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、氯化钡溶液):______。
实验二 探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂,由 $ {Cu} $、$ {CuO} $ 和 $ {Cu_{2}O} $ 中的一种或几种物质组成;
②$ {Cu_{2}O} $ 不溶于水,能与稀硫酸发生反应:$ {Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = Cu + CuSO_{4} + H_{2}O} $。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有 $ {Cu_{2}O} $,乙同学反对该观点,认为没有 $ {Cu_{2}O} $,而是______(填化学式),也能产生上述实验现象,理由是______(结合化学方程式和必要的文字说明)。
【实验探究】
【查阅资料】部分盐溶于水后,能与水分子作用解离出 $ {H^{+}} $ 或 $ {OH^{-}} $,使溶液显酸性或碱性。
测量硫酸铜溶液的 $ pH $,发现硫酸铜溶液的 $ pH = 4 $。
实验一 探究蓝绿色不溶物的成分
【查阅资料】碱式碳酸铜 $ {[Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}]} $ 为绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【作出猜想】猜想 1:$ {Cu(OH)_{2}} $;猜想 2:$ {Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}} $;猜想 3:$ {Cu(OH)_{2}} $ 和 $ {Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}} $。
【实验探究】向蓝绿色不溶物中滴加足量稀硫酸,不溶物溶解,无气泡产生,则猜想______(填数字)错误。小明同学结合初中所学知识,认为猜想 1 也不合理,理由是______。
【查阅资料】某种碱式硫酸铜 $ {[Cu_{2}(OH)_{2}SO_{4}]} $ 为蓝绿色固体,不溶于水但能溶于酸。
【设计实验】请你帮助小明设计方案,验证蓝绿色不溶物中含有 $ {Cu_{2}(OH)_{2}SO_{4}} $。简述实验操作及现象(可供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、氯化钡溶液):______。
实验二 探究棕褐色不溶物的成分
【查阅资料】
①棕褐色不溶物成分较为复杂,由 $ {Cu} $、$ {CuO} $ 和 $ {Cu_{2}O} $ 中的一种或几种物质组成;
②$ {Cu_{2}O} $ 不溶于水,能与稀硫酸发生反应:$ {Cu_{2}O + H_{2}SO_{4} = Cu + CuSO_{4} + H_{2}O} $。
【实验探究】取少量棕褐色不溶物于试管中,滴加稀硫酸至过量,溶液变蓝,试管底部有亮红色固体。
【交流讨论】对棕褐色不溶物成分的推测较多,以下为其中两位同学的讨论:甲同学认为一定有 $ {Cu_{2}O} $,乙同学反对该观点,认为没有 $ {Cu_{2}O} $,而是______(填化学式),也能产生上述实验现象,理由是______(结合化学方程式和必要的文字说明)。
【实验探究】
2、3
氢氧化铜能与酸性物质反应
【设计实验】先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl₂溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有Cu₂(OH)₂SO₄
【交流讨论】Cu、CuO
CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体
答案:
【实验探究】2、3 氢氧化铜能与酸性物质反应 【设计实验】先将蓝绿色不溶物溶于足量稀盐酸中,再向其中滴加少量BaCl₂溶液,产生白色沉淀,证明蓝绿色不溶物中含有Cu₂(OH)₂SO₄ 【交流讨论】Cu、CuO CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O,溶液变蓝,铜不与稀硫酸反应,试管底部有亮红色固体
查看更多完整答案,请扫码查看