Question

1．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸．请就三者与金属铜的反应情况，回答下列问题：
（1）①在100mL 1 8mol•L^-1的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，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．6.72L
②有同学提出，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，请判断该方案是否可行？若不可行，请说明原因．若可行，请写出反应的离子方程式：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）若将6.4g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全溶解时，
生成气体（NO、NO₂）共2.24L（标准状况），则反应中所消耗的硝酸的物质的量为0.3mol．
（3）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+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①根据铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应的性质判断；
②加入硝酸钠提供硝酸根离子和溶液中的氢离子形成稀硝酸能氧化铜；
（2）铜粉与一定量浓硝酸反应，参加反应的硝酸中，显示酸性的硝酸到了硝酸铜中，根据氮元素守恒，显示氧化性的硝酸的物质的量即生成气体的物质的量，消耗硝酸的物质的量=显示酸性的硝酸的物质的量+显示氧化性硝酸的物质的量，据此计算；
（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸．

解答 解：（1）①铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应，Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O，浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol，如被还原的硫酸是0.9mol，则生成n（SO₂）=0.9mol，V（SO₂）=0.9mol×22.4L/mol=20.16L，但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，则生成二氧化硫的体积小于20.16L，只有D符合，故答案为：D；
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，溶液中形成稀硝酸可以继续溶解铜，反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）6.4g即0.1mol铜粉与一定量浓硝酸反应，生成硝酸铜的物质的量是0.1mol，根据元素守恒，参加反应的硝酸中，显示酸性的硝酸是0.2mol，气体的物质的量为$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，根据氮元素守恒，显示氧化性的硝酸是0.1mol，消耗硝酸的物质的量=显示酸性的硝酸的物质的量+显示氧化性硝酸的物质的量=0.3mol，故答案为：0.3mol；
（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸，反应的方程式为Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
故答案为：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O．

点评 本题考查了硝酸和硫酸的性质，化学方程式的书写和判断，掌握它们的化学性质是解答的关键，题目难度中等．