Question

鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的三種酸．請就三種酸與金屬銅反應的情況，回答下列問題：（1）稀鹽酸與銅不反應，但向稀鹽酸中加入H₂O₂后，則可使銅溶解，該反應的離子方程式為______．
某同學未加入氧化劑，而是設計了一個實驗裝置，也能使銅很快溶于稀鹽酸．請在方格中畫出該裝置

（2）由4根同質量的電極材料（Ag Cu Pt）組成下列裝置．下列裝置A為______池（填寫”原電”或”電解”），發生氧化反應的電極反應式為：______，B池中陽極的電極反應式為：______．當關閉電鍵k一段時間，發現Ag棒與 Cu棒質量差為28g時，則裝置B產生氣體的總質量為______g（電解質溶液足量）．

（3）將等質量的銅片分別與等體積、過量的濃硝酸和稀硝酸反應，所得到的溶液前者呈綠色，后者呈藍色，某同學提出可能是Cu²⁺濃度不同引起的，你同意這種看法嗎？______（填“同意”或“不同意”），理由是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環境下能將金屬銅氧化；用電解原理實現銅和鹽酸的反應，根據電解原理來選擇合適的電解裝置；
（2）原電池的構成條件：有活潑性不同的兩個電極、有電解質溶液、閉合回路；負極發生氧化反應，失電子的極為負極，和原電池正極相連的為電解池的陽極，整個電池中得失電子數目相等；
（3）等質量的銅片分別與等體積、過量的濃硝酸和過量的稀硝酸反應時銅全部轉化為離子．
解答：解：（1）雙氧水具有氧化性，在酸性環境下能將金屬銅氧化，離子方程式為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O，用電解原理實現銅和鹽酸的反應，根據電解原理陽極必須是金屬銅，電解質必須是稀鹽酸，故答案為：Cu+H₂O₂+2HCl=CuCl₂+2H₂O；
（2）根據裝置的特點，確定裝置A為原電池，裝置B為電解池，原電池中，失電子的極為負極，負極發生氧化反應，電極反應為：Cu-2e^-=Cu²⁺，和原電池正極相連的為電解池的陽極，陰離子放電，電極反應為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，當Ag棒與 Cu棒質量差為28g時，設反應轉移電子數為x，則Cu棒質量減少32x，Ag棒質量增加108x，所以108x+32x=28，x=0.2mol，裝置B中相當于電解水，陽極放氧氣的質量為：0.05mol×32g/mol=1.6g，陰極放氫氣的質量為0.2g，故裝置B產生氣體的總質量為1.8g，故答案為：1.8；
（3）將等質量的銅片分別與等體積、過量的濃硝酸和過量的稀硝酸反應后，所得溶液中Cu²⁺的濃度基本相等，顏色基本相同，故答案為：不同意；等質量的銅片與等體積、過量的濃硝酸、稀硝酸反應，所得溶液中Cu²⁺的濃度基本相等．
點評：本題結合電化學知識考查了金屬銅的化學性質，要求學生具備分析和解決問題的能力，難度較大．