Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的“三大酸”．請(qǐng)就“三大酸”與金屬銅反應(yīng)的情況，回答下列問(wèn)題：
（1）我們知道，稀鹽酸與銅不反應(yīng)，但向稀鹽酸中加入H₂O₂后，則可使銅溶解．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．某同學(xué)未加入氧化劑，而是將它設(shè)計(jì)成一個(gè)電解裝置，也能使銅很快溶于稀鹽酸．請(qǐng)?jiān)诜礁裰挟嫵鲈撗b置：
（2）在一定體積的18mol?L^-1的濃硫酸中加入過(guò)量的銅片，加熱使之反應(yīng)，被還原的硫酸是0.9mol，則該硫酸的實(shí)際體積______（填大于、等于或小于）100mL．有同學(xué)提出：若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鹽，可行嗎？______（填“可行”或“不可行”）．如果可行，用離子方程式說(shuō)明原因；如果不可行，此問(wèn)可以不填______．
（3）將等質(zhì)量的銅片分別與等體積、過(guò)量的濃硝酸和過(guò)量的稀硝酸反應(yīng)，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍(lán)色，某同學(xué)提出可能是Cu²⁺濃度不同引起的，你同意這種看法嗎？______（填“同意”或“不同意”），原因是______．另一同學(xué)提出溶液呈“綠色”是溶液中Cu²⁺與NO₂共存的結(jié)果，請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究此說(shuō)法正確與否，請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及由此得出的結(jié)論：______．

Answer 1

解：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環(huán)境下能將金屬銅氧化，方程式為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O，用電解原理實(shí)現(xiàn)銅和鹽酸的反應(yīng)，根據(jù)電解原理陽(yáng)極必須是金屬銅，電解質(zhì)必須是稀鹽酸，故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
（2）銅只能和濃硫酸反應(yīng)和稀硫酸不反應(yīng)，Cu+2H₂SO4（濃）CuSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著銅和濃硫酸的反應(yīng)的進(jìn)行，酸的濃度越來(lái)越小，不再產(chǎn)生二氧化硫，當(dāng)被還原的硫酸是0.9mol，則18mol?L^-1的濃硫酸的實(shí)際體積要大于100mL；若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鹽，應(yīng)為溶液中有H⁺，再加入硝酸鹽引入NO₃^-，相當(dāng)于存在了硝酸，硝酸能將同溶解，反應(yīng)實(shí)質(zhì)為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，故答案為：大于；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）將等質(zhì)量的銅片分別與等體積、過(guò)量的濃硝酸和過(guò)量的稀硝酸反應(yīng)后，所得溶液中Cu²⁺的濃度基本相等，顏色基本相同，若溶液呈“綠色”是溶液中Cu²⁺與NO₂共存的結(jié)果，可以向藍(lán)色溶液中通入一定量的NO₂來(lái)檢驗(yàn)，
故答案為：不同意；等質(zhì)量的銅片與等體積、過(guò)量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，所得溶液中Cu²⁺的濃度基本相等；將一定量的NO₂通入銅片與稀硝酸反應(yīng)后的溶液中，若溶液呈綠色，則該同學(xué)的結(jié)論正確，反之，不正確．
分析：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環(huán)境下能將金屬銅氧化；用電解原理實(shí)現(xiàn)銅和鹽酸的反應(yīng)，根據(jù)電解原理來(lái)選擇合適的電解裝置；
（2）銅只能和濃硫酸反應(yīng)和稀硫酸不反應(yīng)，銅可以被硝酸氧化；
（3）等質(zhì)量的銅片分別與等體積、過(guò)量的濃硝酸和過(guò)量的稀硝酸反應(yīng)時(shí)銅全部轉(zhuǎn)化為離子；
（4）可以向呈現(xiàn)藍(lán)色的硝酸銅中加二氧化氮看是否變綠來(lái)證明結(jié)論．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了金屬銅和酸反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合了電化學(xué)知識(shí)，題目綜合性較強(qiáng)，難度較大．