Question

5．某学习小组研究铜片和酸反应的情况：
（1）在热水浴中进行3个实验，部分实验报告如下表所示

序号	实验操作	实验现象
Ⅰ	在稀硫酸中加铜片	无明显变化
Ⅱ	在硝酸钠溶液中加入铜片	无明显变化
Ⅲ	在稀硫酸中加入硝酸钠溶液	无明显变化
	再加入铜片	有无色气泡；溶液变蓝色

①实验Ⅰ、Ⅱ的目的是证明Cu不与H⁺、NO₃^-单独反应．
②实验Ⅲ中反应的本质是3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O（用离子方程式表示）．
（2）甲同学提出：改变反应条件，可以实现金属铜和稀硫酸反应．
①将铜片放入盛有稀硫酸的烧杯中，不断向稀硫酸中加入过氧化氢并加热烧杯，发现铜片开始溶解，溶液逐渐变蓝色，过氧化氢在该实验中的作用是作氧化剂，将铜氧化为铜离子．
②利用电化学原理实现铜溶于稀硫酸并放出氢气．请画出简易装置图（标明电极，电解质溶液成分）．

Answer 1

分析 （1）①实验Ⅰ是证明铜不与稀硫酸反应，实验Ⅱ是验证铜和硝酸根离子不能反应；
②稀硫酸中加入硝酸钠溶液中，形成了稀硝酸，再加入铜片被稀硝酸氧化生成硝酸铜、一氧化氮和水；
（2）①过氧化氢具有氧化性，将铜氧化成了铜离子；
②铜与稀硫酸不反应是非自发的反应，需要设计成电解池发生，铜溶于稀硫酸并生成氢气，铜做阳极，稀硫酸做电解质溶液，阴极可为石墨．

解答 解：（1）①实验Ⅰ是证明铜不与稀硫酸反应，实验Ⅱ是验证铜和硝酸根离子不能反应，
故答案为：证明Cu不与H⁺、NO₃^-单独反应；
②稀硫酸中加入硝酸钠溶液中，形成了稀硝酸，再加入铜片被稀硝酸氧化生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）①将铜片放入盛有稀硫酸的烧杯中，不断向稀硫酸中加入过氧化氢并加热烧杯，发现铜片开始溶解，溶液逐渐变蓝色，过氧化氢具有氧化性，将铜氧化成了铜离子；
故答案为：作氧化剂，将铜氧化为铜离子；
②铜与稀硫酸不反应是非自发的反应，需要设计成电解池发生，铜溶于稀硫酸并生成氢气，铜做阳极，稀硫酸做电解质溶液，阴极可为碳（石墨），装置图为，
故答案为：．

点评 本题考查了稀硝酸的性质应用，电解原理的应用，电解原理的理解是解题关键，题目难度中等．