Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學(xué)常見的三種酸．
（1）通常條件下，銅與稀鹽酸不反應(yīng)．但在如下兩種情況下能發(fā)生：
①向稀鹽酸中加入H₂O₂后，銅發(fā)生溶解．寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O

；
②如圖，陽極的反應(yīng)式

Cu-2e^-═Cu²⁺

，總反應(yīng)的化學(xué)方程式是

Cu+2HCl

電解  .

CuCl₂+H₂↑

．
（2）①寫出銅和濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：

Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O

；
②試用此反應(yīng)設(shè)計成原電池，提供的儀器和試劑有：銅片、鋁片、濃硝酸、硝酸銅溶液、鹽橋、小燒杯2個．請在方框中畫出所設(shè)計的原電池的簡圖（要求在圖中標(biāo)出燒杯中的溶液和電極材料的名稱）

．
③此原電池正極的氣體生成物是

NO₂

．
（3）在一定體積的18mol/L的濃硫酸中加入過量的銅片，加熱使之反應(yīng)，化學(xué)方程式是：Cu+2H₂SO₄（濃）

加熱  .

CuSO₄+2H₂O+SO₂（g）↑．若被還原的硫酸是0.9mol，則消耗此濃硫酸的實際體積

大于

100mL（選填“大于”或“小于”）．

Answer 1

分析：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環(huán)境下能將金屬銅氧化；用電解原理實現(xiàn)銅和鹽酸的反應(yīng)，銅應(yīng)作電解池的陽極；
（2）①銅和濃硝酸反應(yīng)反應(yīng)硝酸銅和NO；
②鋁與濃硝酸發(fā)生鈍化反應(yīng)，銅、鋁以及濃硝酸組成的原電池中，銅為原電池的負(fù)極，電解質(zhì)溶液分別為硝酸銅和濃硝酸；
③正極發(fā)生還原反應(yīng)生成二氧化氮氣體；
（3）根據(jù)稀硫酸與銅不反應(yīng)的性質(zhì)進(jìn)行判斷．

解答：解：（1）①雙氧水具有氧化性，在酸性環(huán)境下能將金屬銅氧化，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O，
故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl═CuCl₂+2H₂O；
②因銅與鹽酸不反應(yīng)，可用電解的方法完成，電解時，Cu作陽極，發(fā)生Cu-2e^-═Cu²⁺，陰極上生成氫氣，反應(yīng)的總反應(yīng)式為Cu+2HCl

電解  .

CuCl₂+H₂↑，故答案為：Cu-2e^-═Cu²⁺；Cu+2HCl

電解  .

CuCl₂+H₂↑；
（2）①銅和濃硝酸反應(yīng)反應(yīng)硝酸銅和NO，反應(yīng)的方程式為Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂，
故答案為：Cu+4HNO₃（濃）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；
②銅、鋁以及濃硝酸組成的原電池中，銅為原電池的負(fù)極，電解質(zhì)溶液分別為硝酸銅和濃硝酸，可設(shè)計為，
故答案為：；
③濃硝酸在正極發(fā)生還原反應(yīng)生成NO₂，故答案為：NO₂；
（3）濃硫酸和銅反應(yīng)生成二氧化硫，隨著反應(yīng)的進(jìn)行硫酸的濃度逐漸降低，則稀硫酸和銅不反應(yīng)，所以被還原的硫酸為0.9mol．濃硫酸的實際體積大于100mL，故答案為：大于．

點評：本題考查了銅和酸反應(yīng)的實驗設(shè)計，難點是（2）題，注意根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和題目要求設(shè)計原電池和電解池反應(yīng)，設(shè)計實驗是高考的熱點，也是學(xué)習(xí)的難點．