Question

将锌粒投入CuSO₄溶液后，常常可以观察到这样的现象．锌粒表面有黑色粉物生成，并出现少量气泡．静止2～3小时，黑色粉状物大量增加．经过滤后得到的部分黑色粉状物用蒸馏水洗涤5～6次，至少量洗液中滴入过量氨水无颜色变化止．凉干黑色粉状物后进一步实验；取少量黑色粉状物于试管中，滴加适量的稀盐酸即出现紫红色粉状物，并伴有极少量的气泡，溶液显淡黄绿色．吸取淡黄绿色溶液少许至另一洁净试管中，加入过量氨水，生成蓝色溶液．
（1）黑色粉状物的组成是什么？
（2）生成黑色粉状物的原因是什么？
（3）如欲在锌拉与CuSO₄溶液的反应中观察到表面析出的紫红色铜，应采取什么措施？

Answer 1

考点：金属的化学性质,酸的化学性质

专题：金属与金属材料

分析：（1）根据题意“将锌粒投入CuSO₄溶液后”，锌粒表面有黑色粉物生成，“取少量黑色粉状物于试管中，滴加适量的稀盐酸即出现紫红色粉状物，并伴有极少量的气泡，溶液显淡黄绿色”，则可推测其组成；
（2）考虑Cu²⁺水解而呈酸性，一部分锌遇H⁺生成H₂；随着H₂的放出．溶液的pH值增大，析出的Cu（OH）₂也不断增多，并分解成黑色的CuO粉末．
（3）考虑锌拉与CuSO₄溶液的反应．

解答：解：（1）根据题意“将锌粒投入CuSO₄溶液后”，锌粒表面有黑色粉物生成，“取少量黑色粉状物于试管中，滴加适量的稀盐酸即出现紫红色粉状物，并伴有极少量的气泡，溶液显淡黄绿色”，则可推测其组成为铜、氧化铜、少量锌粉；
（2）考虑：铜胃锌与硫酸铜置换反应之产物，硫酸铜溶液应Cu²⁺水解而呈酸性，一部分锌遇H⁺生成H₂，有少量的锌从表面脱落未反应而与通分混杂；随着H₂的放出．溶液的pH值增大，析出的Cu（OH）₂也不断增多，并分解成黑色的CuO粉末．
（3）考虑：抑制水解，采用直接将硫酸铜晶体溶于水制成的饱和溶液与锌粉反应，即可观察到紫红色的铜析出．
故答案为：（1）铜、氧化铜、少量锌粉；
（2）铜胃锌与硫酸铜置换反应之产物，硫酸铜溶液应Cu²⁺水解而呈酸性，一部分锌遇H⁺生成H₂，有少量的锌从表面脱落未反应而与通分混杂；随着H₂的放出．溶液的pH值增大，析出的Cu（OH）₂也不断增多，并分解成黑色的CuO粉末．
（3）抑制水解，采用直接将硫酸铜晶体溶于水制成的饱和溶液与锌粉反应，即可观察到紫红色的铜析出．

点评：本题主要考查学生根据金属的性质和金属离子的水解进行分析问题的能力．