Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的三種強酸．請就三者與金屬銅的反應情況，回答下列問題：
（1）①在100mL 18mol?L^-1的濃硫酸中加入過量的銅片，加熱使之充分反應，產生的氣體在標準狀況下的體積可能是______
A．40.32L　　B． 6.72L　　C．20.16L　　D．30.24L
②若使上述反應①中剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鈉，寫出反應的離子方程式______．
（2）若將過量銅粉與一定量濃硝酸反應，當反應完全停止時，共收集到的氣體1.12L（標準狀況），則該氣體的成分是______，反應中所消耗的硝酸的物質的量可能為______．
A． 0.25mol　　　　B． 0.2mol　　　　C．0.15mol　　　 D．0.1mol
（3）某同學向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H₂O₂后，銅片溶解，并且該反應的產物只有氯化銅和水．該反應的化學方程式為______．

Answer 1

解：（1）①銅只能和濃硫酸反應和稀硫酸不反應，Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+H₂O，濃硫酸的物質的量為0.1L×18mol/L=1.8mol，如被還原的硫酸是0.9mol，則生成n（SO₂）=0.9mol，V（SO₂）=0.9mol×22.4L/mol=20.16L，但隨著銅和濃硫酸的反應的進行，酸的濃度越來越小，不再產生二氧化硫，則生成二氧化硫的體積小于20.16L，只有B符合，故答案為：B；
②若使上述反應①中剩余的銅片繼續(xù)溶解，可向其中加入硝酸鈉，溶液中形成稀硝酸可以繼續(xù)溶解銅，反應的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）過量銅粉與一定量濃硝酸反應，反應開始是生成NO₂，發(fā)生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；隨著反應的進行，硝酸濃度降低，稀硝酸與銅反應生成NO，發(fā)生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；氣體的物質的量為=0.05mol，當生成氣體全部為NO₂時，消耗的硝酸的物質的量為0.05mol×2=0.10mol，當生成氣體全部為NO時，消耗的硝酸的物質的量為0.05mol×4=0.20mol，所以消耗的硝酸的物質的量介于0.10mol和0.20mol之間，只有C符合，故答案為：NO₂、NO；C；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應，但可以與氧化銅反應，所以雙氧水的作用是將金屬銅氧化為CuO，然后氧化銅溶于鹽酸，反應的方程式為Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O．
分析：（1）①根據銅只能和濃硫酸反應和稀硫酸不反應的性質判斷；
②加入硝酸鈉提供硝酸根離子和溶液中的氫離子形成稀硝酸能氧化銅；
（2）過量銅粉與一定量濃硝酸反應，反應開始是生成NO₂，發(fā)生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；隨著反應的進行，硝酸濃度降低，稀硝酸與銅反應生成NO，發(fā)生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應，但可以與氧化銅反應，所以雙氧水的作用是將金屬銅氧化為CuO，然后氧化銅溶于鹽酸．
點評：本題考查了硝酸和硫酸的性質，化學方程式的書寫和判斷，掌握它們的化學性質是解答的關鍵，題目難度中等．