Question

1．鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的三種強酸．請就三者與金屬銅的反應情況，回答下列問題：
（1）①在100mL 1 8mol•L^-1的濃硫酸中加入過量的銅片，加熱使之充分反應，產生的氣體在標準狀況下的體積可能是D
A．40.32L  B．30.24L  C．20.16L D．6.72L
②有同學提出，若使上述反應①中剩余的銅片繼續溶解，可向其中加入硝酸鈉，請判斷該方案是否可行？若不可行，請說明原因．若可行，請寫出反應的離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）若將6.4g銅粉與一定量濃硝酸反應，當銅粉完全溶解時，
生成氣體（NO、NO₂）共2.24L（標準狀況），則反應中所消耗的硝酸的物質的量為0.3mol．
（3）某同學向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H₂O₂后，銅片溶解，并且該反應的產物只有氯化銅和水．該反應的化學方程式為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①根據銅只能和濃硫酸反應和稀硫酸不反應的性質判斷；
②加入硝酸鈉提供硝酸根離子和溶液中的氫離子形成稀硝酸能氧化銅；
（2）銅粉與一定量濃硝酸反應，參加反應的硝酸中，顯示酸性的硝酸到了硝酸銅中，根據氮元素守恒，顯示氧化性的硝酸的物質的量即生成氣體的物質的量，消耗硝酸的物質的量=顯示酸性的硝酸的物質的量+顯示氧化性硝酸的物質的量，據此計算；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應，但可以與氧化銅反應，所以雙氧水的作用是將金屬銅氧化為CuO，然后氧化銅溶于鹽酸．

解答 解：（1）①銅只能和濃硫酸反應和稀硫酸不反應，Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O，濃硫酸的物質的量為0.1L×18mol/L=1.8mol，如被還原的硫酸是0.9mol，則生成n（SO₂）=0.9mol，V（SO₂）=0.9mol×22.4L/mol=20.16L，但隨著銅和濃硫酸的反應的進行，酸的濃度越來越小，不再產生二氧化硫，則生成二氧化硫的體積小于20.16L，只有D符合，故答案為：D；
②若使上述反應①中剩余的銅片繼續溶解，可向其中加入硝酸鈉，溶液中形成稀硝酸可以繼續溶解銅，反應的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）6.4g即0.1mol銅粉與一定量濃硝酸反應，生成硝酸銅的物質的量是0.1mol，根據元素守恒，參加反應的硝酸中，顯示酸性的硝酸是0.2mol，氣體的物質的量為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根據氮元素守恒，顯示氧化性的硝酸是0.1mol，消耗硝酸的物質的量=顯示酸性的硝酸的物質的量+顯示氧化性硝酸的物質的量=0.3mol，故答案為：0.3mol；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應，但可以與氧化銅反應，所以雙氧水的作用是將金屬銅氧化為CuO，然后氧化銅溶于鹽酸，反應的方程式為Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O．

點評 本題考查了硝酸和硫酸的性質，化學方程式的書寫和判斷，掌握它們的化學性質是解答的關鍵，題目難度中等．