Question

盐酸、硫酸和硝酸是中学常见的三种酸．
（1）通常条件下，铜与稀盐酸不反应．但在如下两种情况下能发生：
①向稀盐酸中加入H₂O₂后，铜发生溶解．写出此反应的化学方程式：

Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O

；
②如图，阳极的反应式

Cu-2e^-═Cu²⁺

，总反应的化学方程式是

Cu+2HCl

电解  .

CuCl₂+H₂↑

．
（2）①写出铜和浓硝酸反应的化学方程式：

Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O

；
②试用此反应设计成原电池，提供的仪器和试剂有：铜片、铝片、浓硝酸、硝酸铜溶液、盐桥、小烧杯2个．请在方框中画出所设计的原电池的简图（要求在图中标出烧杯中的溶液和电极材料的名称）

．
③此原电池正极的气体生成物是

NO₂

．
（3）在一定体积的18mol/L的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之反应，化学方程式是：Cu+2H₂SO₄（浓）

加热  .

CuSO₄+2H₂O+SO₂（g）↑．若被还原的硫酸是0.9mol，则消耗此浓硫酸的实际体积

大于

100mL（选填“大于”或“小于”）．

Answer 1

分析：（1）双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化；用电解原理实现铜和盐酸的反应，铜应作电解池的阳极；
（2）①铜和浓硝酸反应反应硝酸铜和NO；
②铝与浓硝酸发生钝化反应，铜、铝以及浓硝酸组成的原电池中，铜为原电池的负极，电解质溶液分别为硝酸铜和浓硝酸；
③正极发生还原反应生成二氧化氮气体；
（3）根据稀硫酸与铜不反应的性质进行判断．

解答：解：（1）①双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化，反应的化学方程式为Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O，
故答案为：Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O；
②因铜与盐酸不反应，可用电解的方法完成，电解时，Cu作阳极，发生Cu-2e^-═Cu²⁺，阴极上生成氢气，反应的总反应式为Cu+2HCl

电解  .

CuCl₂+H₂↑，故答案为：Cu-2e^-═Cu²⁺；Cu+2HCl

电解  .

CuCl₂+H₂↑；
（2）①铜和浓硝酸反应反应硝酸铜和NO，反应的方程式为Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂，
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②铜、铝以及浓硝酸组成的原电池中，铜为原电池的负极，电解质溶液分别为硝酸铜和浓硝酸，可设计为，
故答案为：；
③浓硝酸在正极发生还原反应生成NO₂，故答案为：NO₂；
（3）浓硫酸和铜反应生成二氧化硫，随着反应的进行硫酸的浓度逐渐降低，则稀硫酸和铜不反应，所以被还原的硫酸为0.9mol．浓硫酸的实际体积大于100mL，故答案为：大于．

点评：本题考查了铜和酸反应的实验设计，难点是（2）题，注意根据物质的性质和题目要求设计原电池和电解池反应，设计实验是高考的热点，也是学习的难点．