Question

13．鹽酸、硫酸和硝酸是中學階段常見的“三大酸”．現(xiàn)就硫酸、硝酸與金屬銅反應的情況，回答下列問題：
（1）工業(yè)上制備硫酸銅是利用廢銅屑經(jīng)灼燒后，在加熱情況下跟稀硫酸反應，有關的化學方程式是：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O．
不采用銅跟濃硫酸反應來制取硫酸銅的原因：
從環(huán)境角度來講：生成的二氧化硫污染環(huán)境．
從原料角度來講：生成等量的硫酸銅需硫酸較多．
（2）在一定體積的10mol•L^-1的濃硫酸中加入過量銅片，加熱使之反應，被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積大于（填“大于”、“等于”或“小于”）180mL．
（3）若使剩余的銅片繼續(xù)溶解，可在其中加入硝酸鹽溶液（如KNO₃溶液），則該反應的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（4）碳跟濃硫酸共熱產(chǎn)生的氣體X和銅跟濃硝酸反應產(chǎn)生的氣體Y同時通入盛有足量氯化鋇溶液的洗氣瓶中（如圖裝置），下列有關說法正確的是D
A．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是碳酸鋇
B．從Z導管出來的氣體中無二氧化碳
C．洗氣瓶中產(chǎn)生的沉淀是亞硫酸鋇
D．在Z導管口有紅棕色氣體出現(xiàn)．

Answer 1

分析 （1）Cu與氧氣反應生成CuO，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅與水；
Cu與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫與水，生成的二氧化硫污染環(huán)境，生成等量的硫酸銅需硫酸較多；
（2）Cu與濃硫酸反應，隨反應進行濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔珻u與稀硫酸不反應；
（3）酸性條件下硝酸根具有強氧化性，將Cu氧化為銅離子，自身被還原為NO；
（4）碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的X氣體為CO₂和SO₂的混合氣體，銅與濃硝酸反應產(chǎn)生的Y氣體是NO₂，同時通入時因NO₂與水和SO₂共同作用要產(chǎn)生SO₄^2-和NO，NO在空氣中又會生成NO₂．

解答 解：（1）Cu與氧氣反應生成CuO，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅與水，反應方程式為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO和稀硫酸反應方程式為：CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，
濃硫酸和銅反應方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂+2H₂O，生成等量的硫酸銅時需要硫酸較多且生成的二氧化硫污染環(huán)境，
故答案為：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO、CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O；生成的二氧化硫污染環(huán)境；生成等量的硫酸銅需硫酸較多；
（2）在加熱條件下，濃硫酸和銅反應生成二氧化硫，稀硫酸和銅不反應，但濃硫酸濃度達到一定值后變?yōu)橄×蛩幔�稀硫酸和銅不反應，所以被還原的硫酸為0.9mol．則濃硫酸的實際體積大于180mL，
故答案為：大于；
（3）在酸性條件下，硝酸根離子和銅發(fā)生氧化還原反應生成硝酸銅和NO，所以離子反應方程式為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+2NO₃^-+8H⁺═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（4）碳與濃硫酸共熱產(chǎn)生的X氣體為CO₂和SO₂的混合氣體，銅與濃硝酸反應產(chǎn)生的Y氣體是NO₂，SO₂+H₂O+NO₂=H₂SO₄+NO，故洗氣瓶中產(chǎn)生的是硫酸鋇沉淀，Z處逸出的氣體中有CO₂和NO，NO遇到空氣中的氧氣生成了紅棕色的NO₂，
故答案為：D．

點評 本題考查元素化合物性質(zhì)、對實驗方案的評價、氧化還原反應方程式的書寫，難度中等，學生只要注意基礎知識的積累就可以了．