Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)階段常見的三種強酸．
Ⅰ．請就三者與金屬銅的反應(yīng)情況，回答下列問題：
（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(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標準情況下的體積可能是______
A.40.32L              B.30.24L          C.20.16L          D.6.72L
（2）若將過量銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，當反應(yīng)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(yīng)中所消耗的硝酸的物質(zhì)的量可能為______．
A.0.1mol              B.0.15mol              C.0.2mol              D.0.25mol
（3）某同學(xué)向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H₂O₂后，銅片溶解，并且該反應(yīng)的產(chǎn)物只有氯化銅和水．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．
Ⅱ．用如下裝置可以完成HCl的制取及后續(xù)一系列的性質(zhì)實驗（圖中夾持裝置已略去）．
請回答下列問題：
（1）裝置A選用濃硫酸和濃鹽酸混合制取HCl氣體，p中盛裝試劑為______．
（2）裝置B中的四處棉花依次做了如下處理：①包有某潮濕的固體物質(zhì)  ②蘸有KI溶液③蘸有石蕊溶液  ④蘸有濃NaOH溶液．反應(yīng)開始后，觀察到②處有棕黃色物質(zhì)產(chǎn)生，寫出②處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______．在①處包有的固體物質(zhì)可能是
a．MnO₂        b．KmnO₄       C．KCl              d．Cu
（3）在整個實驗過程中，在③處能觀察到的現(xiàn)象是______．

Answer 1

解：Ⅰ．（1）銅只能和濃硫酸反應(yīng)和稀硫酸不反應(yīng)，Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+H₂O，濃硫酸的物質(zhì)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(yīng)的進行，酸的濃度越來越小，不再產(chǎn)生二氧化硫，則生成二氧化硫的體積小于20.16L，只有D符合，故答案為：D；（2）過量銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，反應(yīng)開始是生成NO₂，發(fā)生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；隨著反應(yīng)的進行，硝酸濃度降低，稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO，發(fā)生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；氣體的物質(zhì)的量為=0.05mol，當生成氣體全部為NO₂時，消耗的硝酸的物質(zhì)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(zhì)的量為0.05mol×4=0.20mol，所以消耗的硝酸的物質(zhì)的量介于0.10mol和0.20mol之間，只有B符合，故答案為：NO₂、NO；B；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應(yīng)，但可以與氧化銅反應(yīng)，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(yīng)的方程式為Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O，故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
Ⅱ．（1）裝置A選用濃硫酸和濃鹽酸混合制取HCl氣體，濃硫酸的密度比鹽酸大，只能是濃硫酸加入到稀鹽酸中；濃硫酸有吸水性，吸收濃鹽酸中的水分而促進濃鹽酸的揮發(fā)；濃硫酸稀釋時放出熱量，也促進濃鹽酸的揮發(fā)；故答案為：濃硫酸；（2）氯氣有強氧化性，能和碘離子發(fā)生置換反應(yīng)生成碘單質(zhì)，離子反應(yīng)方程式為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，反應(yīng)開始后，觀察到②處棉花變成棕黃色，說明有碘單質(zhì)生成，所以①有氯氣生成，KMnO₄ 有強氧化性，氯化氫有還原性，所以氯化氫和高錳酸鉀能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，氯氣置換碘單質(zhì)，故答案為：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；b；
（3）氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，石蕊試液遇酸變紅色，次氯酸有漂白性，所以氯氣通過蘸有石蕊溶液先變紅后褪色，故答案為：先變紅后褪色；
分析：Ⅰ．（1）根據(jù)銅只能和濃硫酸反應(yīng)和稀硫酸不反應(yīng)的性質(zhì)判斷；
（2）過量銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng)，反應(yīng)開始是生成NO₂，發(fā)生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；隨著反應(yīng)的進行，硝酸濃度降低，稀硝酸與銅反應(yīng)生成NO，發(fā)生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）鹽酸不能與金屬銅反應(yīng)，但可以與氧化銅反應(yīng)，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；
Ⅱ．（1）裝置A選用濃硫酸和濃鹽酸混合制取HCl氣體，利用濃硫酸的密度比鹽酸大，吸水性；
（2）氯氣有強氧化性，能和碘離子發(fā)生置換反應(yīng)；
（3）氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸，次氯酸有漂白性；
點評：本題考查了硝酸和硫酸氯氣的性質(zhì)，掌握它們的化學(xué)性質(zhì)是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．