Question

鹽酸、硫酸、硝酸是中學(xué)階段常見的三種強(qiáng)酸．現(xiàn)就三大強(qiáng)酸與金屬銅的反應(yīng)回答問題：
（1）我們知道，稀鹽酸與Cu不反應(yīng)，但在稀鹽酸中加入H₂O₂后，則可使銅順利溶解，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為

H₂O₂+Cu+2HCl=CuCl₂+2H₂O

．
（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

大于

（填“大于”“等于”或“小于”）100mL，你認(rèn)為其主要原因是

隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變成稀硫酸，Cu和稀硫酸不反應(yīng)

．
（3）甲同學(xué)取一定量的銅與濃硝酸反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)有紅棕色的氣體生成，甲同學(xué)認(rèn)為紅棕色的氣體一定是NO₂，但是測量該實驗產(chǎn)生的紅棕色氣體的摩爾質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)并不等于46g/mol．請結(jié)合化學(xué)反應(yīng)方程式分析所有可能的原因

硝酸由濃變稀，發(fā)生反應(yīng)3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O，同時存在反應(yīng)2NO₂?N₂O₄

．
（4）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(lán)色，對于前者呈綠色的原因甲同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致，而乙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體．同學(xué)們分別設(shè)計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確．這些方案中可行的是（選填序號）

①③④

①加熱該綠色溶液，觀察顏色變化
②加水稀釋綠色溶液，觀察顏色變化
③向該綠色溶液中通入氮?dú)�，觀察顏色變化
④向飽和硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色．

Answer 1

分析：（1）銅和雙氧水、鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、水；
（2）銅和濃硫酸反應(yīng)但和稀硫酸不反應(yīng)；
（3）濃硝酸和銅反應(yīng)生成二氧化氮，但稀硝酸和銅反應(yīng)生成一氧化氮；二氧化氮能自身發(fā)生反應(yīng)生成四氧化二氮；
（4）根據(jù)改變?nèi)芤褐邢跛徙~的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或溶解氣體的濃度是否影響溶液的顏色來判斷．

解答：解：（1）銅和雙氧水、鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水，反應(yīng)方程式為H₂O₂+Cu+2HCl=CuCl₂+2H₂O，
故答案為：H₂O₂+Cu+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
（2）濃硫酸和銅反應(yīng)生成二氧化硫，稀硫酸和銅不反應(yīng)，所以被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積大于100mL，
故答案為：大于；隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變成稀硫酸，Cu和稀硫酸不反應(yīng)；
（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硝酸變成稀硝酸，稀硝酸和銅反應(yīng)生成一氧化氮不是二氧化氮，且生成的二氧化氮自身能發(fā)生反應(yīng)生成四氧化二氮，導(dǎo)致測量該實驗產(chǎn)生的紅棕色氣體的摩爾質(zhì)量不等于46g/mol，
故答案為：硝酸由濃變稀，發(fā)生反應(yīng)3Cu+8HNO₃=3Cu （NO₃）₂+2NO+4H₂O，同時存在反應(yīng)2NO₂?N₂O₄；
（4）要證明是Cu（NO₃）₂濃度過低或是溶解了NO₂導(dǎo)致裝置中溶液呈綠色，一是可設(shè)計將溶解的NO₂趕走（①③方案）再觀察顏色變化．二是增加溶液中Cu（NO₃）₂溶液的濃度（④方案）觀察反應(yīng)后的顏色變化，故答案為：①③④．

點評：本題考查了銅和硝酸的反應(yīng)實驗，難點是（4）題，會設(shè)計實驗驗證是Cu（NO₃）₂濃度過低或是溶解了NO₂導(dǎo)致裝置中溶液呈綠色，設(shè)計實驗是高考的熱點，也是學(xué)習(xí)的難點．