Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的三種酸．請就三種酸與金屬銅反應(yīng)的情況，回答下列問題：（1）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)的離子方程式為

Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O

．
某同學(xué)未加入氧化劑，而是設(shè)計了一個實(shí)驗(yàn)裝置，也能使銅很快溶于稀鹽酸．請在方格中畫出該裝置

（2）由4根同質(zhì)量的電極材料（Ag Cu Pt）組成下列裝置．下列裝置A為

原電

池（填寫”原電”或”電解”），發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：

Cu-2e^-=Cu²⁺

，B池中陽極的電極反應(yīng)式為：

4OH^--4e^-=2H₂O+O₂

．當(dāng)關(guān)閉電鍵k一段時間，發(fā)現(xiàn)Ag棒與 Cu棒質(zhì)量差為28g時，則裝置B產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為

1.8

g（電解質(zhì)溶液足量）．

（3）將等質(zhì)量的銅片分別與等體積、過量的濃硝酸和稀硝酸反應(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？

不同意

（填“同意”或“不同意”），理由是

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

．

Answer 1

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)電解原理來選擇合適的電解裝置；
（2）原電池的構(gòu)成條件：有活潑性不同的兩個電極、有電解質(zhì)溶液、閉合回路；負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，失電子的極為負(fù)極，和原電池正極相連的為電解池的陽極，整個電池中得失電子數(shù)目相等；
（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．

解答：解：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環(huán)境下能將金屬銅氧化，離子方程式為：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）根據(jù)裝置的特點(diǎn)，確定裝置A為原電池，裝置B為電解池，原電池中，失電子的極為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Cu-2e^-=Cu²⁺，和原電池正極相連的為電解池的陽極，陰離子放電，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，當(dāng)Ag棒與 Cu棒質(zhì)量差為28g時，設(shè)反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為x，則Cu棒質(zhì)量減少32x，Ag棒質(zhì)量增加108x，所以108x+32x=28，x=0.2mol，裝置B中相當(dāng)于電解水，陽極放氧氣的質(zhì)量為：0.05mol×32g/mol=1.6g，陰極放氫氣的質(zhì)量為0.2g，故裝置B產(chǎn)生氣體的總質(zhì)量為1.8g，故答案為：1.8；
（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，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．

點(diǎn)評：本題結(jié)合電化學(xué)知識考查了金屬銅的化學(xué)性質(zhì)，要求學(xué)生具備分析和解決問題的能力，難度較大．