Question

8．盐酸、硫酸和硝酸都是重要的化工原料，也是化学实验室里必备的重要试剂．请回答下列问题：
（1）常温下，可用铁、铝制的容器盛放浓硫酸，说明浓硫酸具有强氧化性．用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸上，纸逐渐变黑，说明浓硫酸具有脱水性．
（2）硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料，工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜．下列制备方法符合“绿色化学”思想的是③（填序号）．
①Cu+HNO₃（浓）→Cu（NO₃）₂             
②Cu+HNO₃（稀）→Cu（NO₃）₂
③Cu$→_{△}^{空气}$CuO$\stackrel{HNO_{3}（稀）}{→}$Cu（NO₃）₂
（3）①在100mL 18mol•L^-1的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，测得产生的气体在标准状况下的体积可能是D．
A．40.32L    B．30.24L     C．20.16L          D．13.44L
②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸钠，写出反应的离子方程式3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（4）若将12.8g铜跟一定质量的浓HNO₃反应，铜消耗完时，共产生气体5.6L（标准状况），则所耗HNO₃的物质的量0.65mol
（5）某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H₂O₂后，铜片溶解，并且该反应的产物只有氯化铜和水．该反应的化学方程式为Cu+2HCl+H₂O₂=CuCl₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸具有强氧化性和脱水性，根据其特性来回答判断；
（2）“绿色化学”思想指的是化学反应中没有污染性的物质生成、原子利用率高的反应；
（3）浓硫酸中加入过量的铜片，随着反应的进行，浓硫酸浓度减小，金属铜和稀硫酸不反应，在硫酸存在时，再加入硝酸钠，相当于存在了硝酸；
（4）铜和硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物（NO或NO₂或NO、NO₂的混合物），反应中硝酸其氧化剂、酸性作用，起氧化剂作用的硝酸生成氮的氧化物，起酸性作用的硝酸生成Cu（NO₃）₂，根据氮原子守恒：2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂），据此计算消耗硝酸的物质的量；
（5）双氧水具有氧化性，在酸性环境下可以将金属铜氧化；

解答 解：（1）常温下，可用铁、铝制的容器盛放浓硫酸，浓硫酸具有强氧化性，而使得金属表明形成一层致密的氧化膜，阻止反应的发生，用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在纸上，纸逐渐变黑，是浓硫酸脱水性的表现，故答案为：强氧化；脱水；
（2）“绿色化学”思想指的是化学反应中没有污染性的物质生成、原子利用率高的反应，在反应①②中会有污染性的气体一氧化氮和二氧化氮生成，只有制备方法③符合“绿色化学”思想，故答案为：③；
（3）①浓硫酸中加入过量的铜片，发生反应Cu+2H₂SO₄=CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，100mL 18mol•L^-1的浓硫酸理论上完全反应，会产生二氧化硫0.9mol，体积为：0.9mol×22.4L/mol=20.16L，但是随着反应的进行，浓硫酸浓度减小，金属铜和稀硫酸不反应，所以试剂测得产生的气体在标准状况下的体积会小于20.16L，只有D正确，故答案为：D；
②在硫酸存在时，再加入硝酸钠，相当于存在了硝酸，金属铜可以和硝酸发生反应生成硝酸铜和一氧化氮，反应实质是：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）12.8gCu的物质的量=$\frac{12.8g}{64g/mol}$=0.2mol，气体的物质的量=$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，
根据氮原子守恒，n（HNO₃）=2n[Cu（NO₃）₂]+n（NO、NO₂）=2×0.2mol+0.25mol=0.65mol；
故答案为：0.65；
（5）双氧水具有氧化性，在酸性环境下可以将金属铜氧化，发生反应的原理方程式是：Cu+2HCl+H₂O₂=CuCl₂+2H₂O，故答案为：Cu+2HCl+H₂O₂=CuCl₂+2H₂O．

点评 本题考查了浓硫酸、浓硝酸的性质，以及有关硝酸的计算，难度中等，注意利用氮原子个数守恒是解题关键．