Question

盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段所常见的“三大酸”．现请就三大酸与金属铜反应情况，填空回答下列问题：
（1）我们知道，稀盐酸不与Cu反应．在稀盐酸中加入H₂O₂后，则可使铜顺利溶解．该反应的化学方程式为______；
（2）在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol．则浓硫酸的实际体积______（填写“大于”、“等于”或“小于”）100mL．若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO₃溶液），则该反应的离子方程式为______；
（3）分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出这可能是Cu²⁺浓度差异引起的，你同意这种看法吗？______ （填“同意”或“不同意”），原因是______．另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu²⁺与NO₂共存的结果，请你设计实验探究此说法正确与否（简述实验方案和实验现象及由此得出的结论）______．

Answer 1

解：（1）双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化，方程式为：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O，
故答案为：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
（2）铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应，Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+H₂O，当被还原的硫酸是0.9mol，反应的浓硫酸的物质的量为1.8mol，随着铜和浓硫酸的反应的进行，酸的浓度越来越小，不再产生二氧化硫，则18mol?L^-1的浓硫酸的实际体积要大于100mL；若使剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸盐，应为溶液中有H⁺，再加入硝酸盐引入NO₃^-，在酸性条件下，NO₃^-具有强氧化性，能与Cu发生氧化还原反应，反应为3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：大于；3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（3）将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应后，所得溶液中Cu²⁺的浓度基本相等，颜色基本相同，不可能是Cu²⁺浓度差异引起的，若溶液呈“绿色”是溶液中Cu²⁺与NO²共存的结果，可以向蓝色溶液中通入一定量的NO₂来检验，根据颜色是否发生变化进行判断．
故答案为：不同意；等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得溶液中Cu²⁺的浓度基本相等；将一定量的NO₂通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中，若溶液呈绿色，则该同学的结论正确，反之，不正确．
分析：（1）双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化；
（2）铜只能和浓硫酸反应而和稀硫酸不反应，铜可以被硝酸氧化；
（3）等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应时铜全部转化为离子；可以向呈现蓝色的硝酸铜中加二氧化氮看是否变绿来证明结论．
点评：本题考查浓硫酸与铜反应的性质，题目难度不大，注意化学实验设计的原理依据于物质的性质，注重基础知识的积累．