【答案】
分析:(1)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根据在酸性条件下,NO
3-具有强氧化性,能与Cu发生氧化还原反应的性质分析;
(2)过量铜粉与一定量浓硝酸反应,反应开始是生成NO
2,发生:Cu+4HNO
3=Cu(NO
3)
2+2NO
2↑+2H
2O;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+8HNO
3=3Cu(NO
3)
2+2NO↑+4H
2O;
(3)①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;
②设计电解池,令金属铜作阳极,盐酸为电解质溶液,发生反应为:Cu+2HCl
CuCl
2+H
2↑.
解答:解:(1)①铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H
2SO
4(浓)
CuSO
4+SO
2↑+H
2O,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(SO
2)=0.9mol,V(SO
2)=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若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,溶液中有H
+,再加入硝酸盐引入NO
3-,在酸性条件下,NO
3-具有强氧化性,能与Cu发生氧化还原反应,
反应为3Cu+8H
++2NO
3-=3Cu
2++2NO↑+4H
2O,
故答案为:可行;3Cu+8H
++2NO
3-=3Cu
2++2NO↑+4H
2O;
(2)过量铜粉与一定量浓硝酸反应,反应开始是生成NO
2,发生:Cu+4HNO
3=Cu(NO
3)
2+2NO
2↑+2H
2O;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+8HNO
3=3Cu(NO
3)
2+2NO↑+4H
2O;
气体的物质的量为
=0.05mol,
当生成气体全部为NO
2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:NO
2、NO;B;
(3)①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+H
2O
2+2HCl=CuCl
2+2H
2O,
故答案为:氧化;Cu+H
2O
2+2HCl=CuCl
2+2H
2O;
②若要设计实验,使金属铜溶于盐酸,可设计原电池,令金属铜作负极,发生吸氧腐蚀,但这一过程比较缓慢,也可以设计电解池,令金属铜作阳极,盐酸为电解质溶液,
发生反应为:Cu+2HCl
CuCl
2+H
2↑,从而得出实验图
,
故答案为:Cu+2HCl
CuCl
2+H
2↑;
.
点评:本题考查硝酸和硫酸的性质,题目难度中等,本题注意易忽视的几个问题①铜只能和浓硫酸反应;②在酸性条件下,NO
3-具有强氧化性③过量铜粉与一定量浓硝酸反应,反应开始是生成NO
2,稀硝酸与铜反应生成NO,④设计电解池,令金属铜作阳极,盐酸为电解质溶液.