Question

17．（1）在濃硝酸中放入銅片，開始時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；待反應(yīng)停止后，再加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是（用離子方程式表示）3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）常溫下，將鐵棒置于濃硫酸中，無明顯現(xiàn)象，課本上解釋為發(fā)生了鈍化，但有人認(rèn)為未發(fā)生反應(yīng)．為驗(yàn)證此過程，某同學(xué)經(jīng)過思考，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：將經(jīng)濃硫酸處理過的鐵棒洗凈后置于CuSO₄溶液中，若鐵棒表面無明顯現(xiàn)象，則發(fā)生了鈍化；若鐵棒表面會有紫紅色的銅析出，則未發(fā)生反應(yīng)．
（3）制取硫酸銅有兩種方法：方法一：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，方法二：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，方法一與方法二相比，其優(yōu)點(diǎn)是（至少答兩點(diǎn)）：無污染、節(jié)約硫酸．

Answer 1

分析 （1）Cu與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮和硝酸銅溶液，濃硝酸隨反應(yīng)的進(jìn)行變?yōu)橄∠跛�，則反應(yīng)快結(jié)束時(shí)銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO；硝酸鹽在酸性條件下具有硝酸的氧化性，則能繼續(xù)與銅反應(yīng)；
（2）鈍化是在金屬表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻止內(nèi)部進(jìn)行進(jìn)行反應(yīng)，若發(fā)生鈍化，則氧化鎂保護(hù)膜阻止Fe與硫酸銅反應(yīng)，否則發(fā)生反應(yīng)，會有銅析出；
（3）根據(jù)硫酸用量及有無二氧化硫生成等分析解答．

解答 解：（1）因反應(yīng)開始硝酸的濃度大，反應(yīng)劇烈，反應(yīng)生成硝酸銅溶液、二氧化氮和水，其反應(yīng)方程式為Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，待反應(yīng)停止后，再加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，硝酸鹽在酸性條件下具有硝酸的氧化性，則能與銅與氫離子、硝酸根離子繼續(xù)反應(yīng)生成NO，銅和稀硝酸反應(yīng)生成NO，其離子反應(yīng)為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）鈍化是在金屬表面生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，阻止內(nèi)部繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，若發(fā)生鈍化，則氧化鎂保護(hù)膜阻止Fe與硫酸銅反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，否則發(fā)生反應(yīng)，會有紫紅色的銅析出，
故答案為：無明顯現(xiàn)象；有紫紅色物質(zhì)析出；        
（3）方法一與方法二相比，硫酸的用量較少，沒有二氧化硫生成、無污染，
故答案為：無污染、節(jié)約硫酸；

點(diǎn)評 本題主要考查氧化還原反應(yīng)、電子轉(zhuǎn)移、方程式的書寫、元素化合物的性質(zhì)等，主要是硝酸的性質(zhì)和硝酸鹽在酸性條件下的性質(zhì)，明確銅與濃、稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)即可解答，難度中等，掌握元素化合物的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵，側(cè)重于考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力．