Question

17．（1）在浓硝酸中放入铜片，开始时反应的化学方程式为Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是（用离子方程式表示）3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）常温下，将铁棒置于浓硫酸中，无明显现象，课本上解释为发生了钝化，但有人认为未发生反应．为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO₄溶液中，若铁棒表面无明显现象，则发生了钝化；若铁棒表面会有紫红色的铜析出，则未发生反应．
（3）制取硫酸铜有两种方法：方法一：2Cu+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O，方法二：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，方法一与方法二相比，其优点是（至少答两点）：无污染、节约硫酸．

Answer 1

分析 （1）Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮和硝酸铜溶液，浓硝酸随反应的进行变为稀硝酸，则反应快结束时铜和稀硝酸反应生成NO；硝酸盐在酸性条件下具有硝酸的氧化性，则能继续与铜反应；
（2）钝化是在金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部进行进行反应，若发生钝化，则氧化镁保护膜阻止Fe与硫酸铜反应，否则发生反应，会有铜析出；
（3）根据硫酸用量及有无二氧化硫生成等分析解答．

解答 解：（1）因反应开始硝酸的浓度大，反应剧烈，反应生成硝酸铜溶液、二氧化氮和水，其反应方程式为Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，待反应停止后，再加入少量质量分数为25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，硝酸盐在酸性条件下具有硝酸的氧化性，则能与铜与氢离子、硝酸根离子继续反应生成NO，铜和稀硝酸反应生成NO，其离子反应为3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案为：Cu+4HNO₃（浓）═Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O；3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）钝化是在金属表面生成一层致密的氧化物保护膜，阻止内部继续进行反应，若发生钝化，则氧化镁保护膜阻止Fe与硫酸铜反应，无明显现象，否则发生反应，会有紫红色的铜析出，
故答案为：无明显现象；有紫红色物质析出；        
（3）方法一与方法二相比，硫酸的用量较少，没有二氧化硫生成、无污染，
故答案为：无污染、节约硫酸；

点评 本题主要考查氧化还原反应、电子转移、方程式的书写、元素化合物的性质等，主要是硝酸的性质和硝酸盐在酸性条件下的性质，明确铜与浓、稀硝酸反应的化学反应即可解答，难度中等，掌握元素化合物的性质是解题的关键，侧重于考查学生分析问题和解决问题的能力．