Question

盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸．
Ⅰ．请就三者与金属铜的反应情况，回答下列问题：
（1）在100mL、18mol?L^-1 的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，产生的气体在标准情况下的体积可能是______
A.40.32L              B.30.24L          C.20.16L          D.6.72L
（2）若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应，当反应完全停止时，共收集到的气体1.12L（标准状况），则该气体的成分是______，反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为______．
A.0.1mol              B.0.15mol              C.0.2mol              D.0.25mol
（3）某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H₂O₂后，铜片溶解，并且该反应的产物只有氯化铜和水．该反应的化学方程式为______．
Ⅱ．用如下装置可以完成HCl的制取及后续一系列的性质实验（图中夹持装置已略去）．
请回答下列问题：
（1）装置A选用浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，p中盛装试剂为______．
（2）装置B中的四处棉花依次做了如下处理：①包有某潮湿的固体物质  ②蘸有KI溶液③蘸有石蕊溶液  ④蘸有浓NaOH溶液．反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，写出②处发生反应的离子方程式______．在①处包有的固体物质可能是
a．MnO₂        b．KmnO₄       C．KCl              d．Cu
（3）在整个实验过程中，在③处能观察到的现象是______．

Answer 1

解：Ⅰ．（1）铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应，Cu+2H₂SO₄（浓）CuSO₄+SO₂↑+H₂O，浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol，如被还原的硫酸是0.9mol，则生成n（SO₂）=0.9mol，V（SO₂）=0.9mol×22.4L/mol=20.16L，但随着铜和浓硫酸的反应的进行，酸的浓度越来越小，不再产生二氧化硫，则生成二氧化硫的体积小于20.16L，只有D符合，故答案为：D；（2）过量铜粉与一定量浓硝酸反应，反应开始是生成NO₂，发生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；随着反应的进行，硝酸浓度降低，稀硝酸与铜反应生成NO，发生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；气体的物质的量为=0.05mol，当生成气体全部为NO₂时，消耗的硝酸的物质的量为0.05mol×2=0.10mol，当生成气体全部为NO时，消耗的硝酸的物质的量为0.05mol×4=0.20mol，所以消耗的硝酸的物质的量介于0.10mol和0.20mol之间，只有B符合，故答案为：NO₂、NO；B；
（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸，反应的方程式为Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O，故答案为：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
Ⅱ．（1）装置A选用浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，浓硫酸的密度比盐酸大，只能是浓硫酸加入到稀盐酸中；浓硫酸有吸水性，吸收浓盐酸中的水分而促进浓盐酸的挥发；浓硫酸稀释时放出热量，也促进浓盐酸的挥发；故答案为：浓硫酸；（2）氯气有强氧化性，能和碘离子发生置换反应生成碘单质，离子反应方程式为：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-，反应开始后，观察到②处棉花变成棕黄色，说明有碘单质生成，所以①有氯气生成，KMnO₄ 有强氧化性，氯化氢有还原性，所以氯化氢和高锰酸钾能发生氧化还原反应生成氯气，氯气置换碘单质，故答案为：Cl₂+2I^-=I₂+2Cl^-；b；
（3）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，石蕊试液遇酸变红色，次氯酸有漂白性，所以氯气通过蘸有石蕊溶液先变红后褪色，故答案为：先变红后褪色；
分析：Ⅰ．（1）根据铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应的性质判断；
（2）过量铜粉与一定量浓硝酸反应，反应开始是生成NO₂，发生：Cu+4HNO₃=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；随着反应的进行，硝酸浓度降低，稀硝酸与铜反应生成NO，发生：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸；
Ⅱ．（1）装置A选用浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，利用浓硫酸的密度比盐酸大，吸水性；
（2）氯气有强氧化性，能和碘离子发生置换反应；
（3）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有漂白性；
点评：本题考查了硝酸和硫酸氯气的性质，掌握它们的化学性质是解答的关键，题目难度中等．