Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段所常見的“三大酸”．現(xiàn)請就三大酸與金屬銅反應(yīng)情況，填空回答下列問題：
（1）我們知道，稀鹽酸不與Cu反應(yīng)．在稀鹽酸中加入H₂O₂后，則可使銅順利溶解．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；
（2）在一定體積的18mol/L的濃硫酸中加入過量銅片，加熱使之反應(yīng)，被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積______（填寫“大于”、“等于”或“小于”）100mL．若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可在其中加入硝酸鹽溶液（如KNO₃溶液），則該反應(yīng)的離子方程式為______；
（3）分別將等質(zhì)量的銅片與等體積均過量的濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色，某同學(xué)提出這可能是Cu²⁺濃度差異引起的，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，請你設(shè)計實驗探究此說法正確與否（簡述實驗方案和實驗現(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，
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，當(dāng)被還原的硫酸是0.9mol，反應(yīng)的濃硫酸的物質(zhì)的量為1.8mol，隨著銅和濃硫酸的反應(yīng)的進行，酸的濃度越來越小，不再產(chǎn)生二氧化硫，則18mol?L^-1的濃硫酸的實際體積要大于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^-，在酸性條件下，NO₃^-具有強氧化性，能與Cu發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)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、過量的濃硝酸和過量的稀硝酸反應(yīng)后，所得溶液中Cu²⁺的濃度基本相等，顏色基本相同，不可能是Cu²⁺濃度差異引起的，若溶液呈“綠色”是溶液中Cu²⁺與NO²共存的結(jié)果，可以向藍色溶液中通入一定量的NO₂來檢驗，根據(jù)顏色是否發(fā)生變化進行判斷．
故答案為：不同意；等質(zhì)量的銅片與等體積、過量的濃硝酸、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；
（2）銅只能和濃硫酸反應(yīng)而和稀硫酸不反應(yīng)，銅可以被硝酸氧化；
（3）等質(zhì)量的銅片分別與等體積、過量的濃硝酸和過量的稀硝酸反應(yīng)時銅全部轉(zhuǎn)化為離子；可以向呈現(xiàn)藍色的硝酸銅中加二氧化氮看是否變綠來證明結(jié)論．
點評：本題考查濃硫酸與銅反應(yīng)的性質(zhì)，題目難度不大，注意化學(xué)實驗設(shè)計的原理依據(jù)于物質(zhì)的性質(zhì)，注重基礎(chǔ)知識的積累．