某同學(xué)將擦亮的鎂條投入到硫酸銅溶液中,在反應(yīng)的過程中觀察到一些現(xiàn)象:
①______ ②有黑色固體在鎂條表面及燒杯底部生成
③有少量藍(lán)色沉淀生成.請(qǐng)完成下列問題:
(1)將現(xiàn)象①補(bǔ)充完整.
(2)該同學(xué)猜想黑色固體是銅或氧化銅與銅的混合物,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):
可供選擇的試劑:A、稀硫酸 B、稀硝酸 C、濃硝酸 D、硝酸銀溶液
步驟一:取洗滌、晾干后的黑色固體樣品,向其中加入足量的______(填字母),微
熱使之充分反應(yīng),黑色固體未溶解.
步驟二:將步驟一所得液體過濾、洗滌、晾干后,再加入______(填字母),觀察到
溶液呈現(xiàn)藍(lán)色.
(3)鎂片與硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)的兩個(gè)主要的離子方程式:______、______.
解:(1)硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液呈酸性,鎂與氫離子反應(yīng)生成氫氣,鎂條表面產(chǎn)生氣泡.
故答案為:鎂條表面產(chǎn)生氣泡.
(2)銅與氧化銅都能溶液硝酸,選擇硝酸無法驗(yàn)證黑色固體成分,故步驟一選擇稀硫酸,黑色固體溶解則為氧化銅,不溶解為銅,部分溶解為氧化銅與銅的混合物;
黑色固體未溶解,說明黑色固體為銅,銅能與硝酸、硝酸銀溶液反應(yīng),故步驟二可再加入稀硝酸或濃硝酸或硝酸銀溶液.
故答案為:A;B或C或D.
(3)鎂與銅離子反應(yīng)置換銅,反應(yīng)離子方程式為 Mg+Cu2+=Mg2++Cu;
硫酸銅溶液,銅離子水解呈酸性,鎂與氫離子反應(yīng)生成氫氣,氫離子濃度降低,促進(jìn)銅離子水解生成氫氧化銅沉淀,反應(yīng)離子方程式為Mg+Cu2++2H2O=Mg2++Cu(OH)2↓+H2↑.
故答案為:Mg+Cu2+=Mg2++Cu;Mg+Cu2++2H2O=Mg2++Cu(OH)2↓+H2↑.
分析:(1)硫酸銅為強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液呈酸性.
(2)氧化銅與酸反應(yīng)溶解,銅不能與稀硫酸反應(yīng),能與硝酸、硝酸銀溶液反應(yīng).
(3)鎂與銅離子反應(yīng)置換銅;
硫酸銅溶液,銅離子水解呈酸性,鎂與氫離子反應(yīng)生成氫氧化銅、氫氣.
點(diǎn)評(píng):以實(shí)驗(yàn)形式考查鎂的性質(zhì)、鹽類水解等知識(shí),難度不大,旨在考查學(xué)生運(yùn)用知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、解決實(shí)際問題.