Question

13．鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的三種強(qiáng)酸．請(qǐng)就三者與金屬銅的反應(yīng)情況，回答下列問題：
（1）①在100mL 18mol•L^-1的濃硫酸中加入過量的銅片，加熱使之充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能是D
A．40.32L    B．30.24L  C．20.16L   D．6.72L
②若使上述反應(yīng)①中剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鈉，寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）若將過量銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)完全停止時(shí)，共收集到的氣體 1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），則該氣體的成分為NO₂、NO，反應(yīng)中所消耗的硝酸的物質(zhì)的量可能為B
A．0.1mol   B．0.15mol   C．0.2mol   D．0.25mol
（3）某同學(xué)向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H₂O₂后，銅片溶解，并且該反應(yīng)的產(chǎn)物只有氯化銅和水．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)銅只能和濃硫酸反應(yīng)和稀硫酸不反應(yīng)的性質(zhì)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，稀硝酸可以和金屬銅之間發(fā)生反應(yīng)；
（2）過量銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，反應(yīng)開始是生成NO₂，發(fā)生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度降低，稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO，發(fā)生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應(yīng)，但可以與氧化銅反應(yīng)，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）②銅只能和濃硫酸反應(yīng)，和稀硫酸不反應(yīng)，Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O，濃硫酸的物質(zhì)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(yīng)的進(jìn)行，酸的濃度越來越小，不再產(chǎn)生二氧化硫，則生成二氧化硫的體積小于20.16L，D符合題意，
故答案為：D；
②若使上述反應(yīng)①中剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鈉，硝酸根離子在酸性環(huán)境下能夠氧化銅生成硝酸銅和一氧化氮、水，離子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）過量的銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，反應(yīng)開始是生成NO₂，發(fā)生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硝酸濃度降低，稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO，發(fā)生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；氣體的物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，當(dāng)生成氣體全部為NO₂時(shí)，消耗的硝酸的物質(zhì)的量為0.05mol×2=0.10mol，當(dāng)生成氣體全部為NO時(shí)，消耗的硝酸的物質(zhì)的量為0.05mol×4=0.20mol，所以消耗的硝酸的物質(zhì)的量介于0.10mol和0.20mol之間，只有B符合，
故答案為：NO₂、NO；B；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應(yīng)，但可以與氧化銅反應(yīng)，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(yīng)的方程式為Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了元素化合物知識(shí)，側(cè)重考查濃硫酸、硝酸的性質(zhì)，熟悉二者性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．