Question

盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”．请就“三大酸”与金属铜反应的情况，回答下列问题：
（1）我们知道，稀盐酸与铜不反应，但向稀盐酸中加入H₂O₂后，则可使铜溶解．该反应的化学方程式为______．某同学未加入氧化剂，而是将它设计成一个电解装置，也能使铜很快溶于稀盐酸．请在方格中画出该装置：
（2）在一定体积的18mol•L^-1的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之反应，被还原的硫酸是0.9mol，则该硫酸的实际体积______（填大于、等于或小于）100mL．有同学提出：若使剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸盐，可行吗？______（填“可行”或“不可行”）．如果可行，用离子方程式说明原因；如果不可行，此问可以不填______．
（3）将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应，所得到的溶液前者呈绿色，后者呈蓝色，某同学提出可能是Cu²⁺浓度不同引起的，你同意这种看法吗？______（填“同意”或“不同意”），原因是______．另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu²⁺与NO₂共存的结果，请你设计实验探究此说法正确与否，请简述实验方案、实验现象及由此得出的结论：______．

Answer

（1）双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化；用电解原理实现铜和盐酸的反应，根据电解原理来选择合适的电解装置；
（2）铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应，铜可以被硝酸氧化；
（3）等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应时铜全部转化为离子；
（4）可以向呈现蓝色的硝酸铜中加二氧化氮看是否变绿来证明结论．
【解析】
（1）双氧水具有氧化性，在酸性环境下能将金属铜氧化，方程式为：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O，用电解原理实现铜和盐酸的反应，根据电解原理阳极必须是金属铜，电解质必须是稀盐酸，故答案为：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O；
（2）铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应，Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+H2O，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，当被还原的硫酸是0.9mol，则18mol•L-1的浓硫酸的实际体积要大于100mL；若使剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸盐，应为溶液中有H+，再加入硝酸盐引入NO3-，相当于存在了硝酸，硝酸能将同溶解，反应实质为：3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O，故答案为：大于；3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和过量的稀硝酸反应后，所得溶液中Cu2+的浓度基本相等，颜色基本相同，若溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果，可以向蓝色溶液中通入一定量的NO2来检验，
故答案为：不同意；等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应，所得溶液中Cu2+的浓度基本相等；将一定量的NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中，若溶液呈绿色，则该同学的结论正确，反之，不正确．