Question

【題目】硝酸是氧化性酸，其本質(zhì)是NO3﹣有氧化性，某課外實驗小組進行了下列有關(guān)NO3﹣氧化性的探究（實驗均在通風(fēng)櫥中完成）．

實驗裝置	編號	溶液X	實驗現(xiàn)象
	實驗Ⅰ	6molL﹣1稀硝酸	電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，銅片表面產(chǎn)生無色氣體，在液面上方變?yōu)榧t棕色．
	實驗Ⅱ	15molL﹣1濃硝酸	電流計指針先向右偏轉(zhuǎn)，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色．

（1）實驗Ⅰ中，鋁片作（填“正”或“負”）極．液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體的化學(xué)方程式是 ．
（2）實驗Ⅱ中電流計指針先偏向右邊后偏向左邊的原因是 ．
查閱資料：活潑金屬與1molL﹣1稀硝酸反應(yīng)有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是產(chǎn)生H2的過程中NO3﹣被還原．
（3）用如圖裝置進行實驗Ⅲ：溶液X為1molL﹣1稀硝酸溶液，觀察到電流計指針向右偏轉(zhuǎn)．
①反應(yīng)后的溶液中含NH4+ ． 實驗室檢驗NH4+的方法是 ．
②生成NH4+的電極反應(yīng)式是 ．
（4）進一步探究堿性條件下NO3﹣的氧化性，進行實驗Ⅳ：

①觀察到A中有NH3生成，B中無明顯現(xiàn)象．A、B產(chǎn)生不同現(xiàn)象的解釋是 ．
②A中生成NH3的離子方程式是 ．
（5）將鋁粉加入到NaNO3溶液中無明顯現(xiàn)象，結(jié)合實驗Ⅲ和Ⅳ說明理由 ．

Answer 1

【答案】
（1）負；2NO+O2=2NO2
（2）Al開始作電池的負極，Al在濃硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作負極
（3）取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則溶液中含NH4+；NO3﹣+8e﹣+10H+=NH4++3H2O
（4）Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2的過程中可將NO3﹣還原為NH3 ， 而Mg不能與NaOH；8Al+3NO3﹣+5OH﹣+2H2O=3NH3↑+8AlO2﹣
（5）因為鋁與中性的硝酸鈉溶液無生成H2的過程，NO3﹣無法被還原
【解析】解：（1.）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知，實驗1電流計指針向右偏轉(zhuǎn)，銅片表面產(chǎn)生無色氣體，在液面上方變?yōu)榧t棕色，說明在原電池中鋁作負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，銅做正極，硝酸被還原成一氧化氮，在空氣中被氧化成二氧化氮，反應(yīng)方程式為2NO+O2=2NO2 ， 所以答案是：負；2NO+O2=2NO2；
（2.）實驗2中電流計指針先向右偏轉(zhuǎn)，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產(chǎn)生紅棕色氣體，溶液變?yōu)榫G色，說明開始鋁是負極，同實驗1，銅表面有二氧化氮產(chǎn)生，很快鋁被濃硝酸鈍化，銅做負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成硝酸銅，溶液呈綠色，硝被還原成二氧化氮，在鋁電極產(chǎn)生，所以答案是：Al開始作電池的負極，Al在濃硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作負極；
（3.）溶液X為1molL﹣1稀硝酸溶液，反應(yīng)后的溶液中含NH4+ ， 說明硝酸被還原成了銨根離子，原電池中鋁做負極，銅做正極，硝酸在正極還原成銨根離子，①實驗室檢驗NH4+的方法是 取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則溶液中含NH4+ ， 所以答案是：取少量待檢溶液于試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，若產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則溶液中含NH4+；②生成NH4+的電極反應(yīng)式是NO3﹣+8e﹣+10 H+=NH4++3H2O，所以答案是：NO3﹣+8e﹣+10 H+=NH4++3H2O；
（4.）①堿性條件下鋁能與堿反應(yīng)生成氫氣，氫氣有還原性，可以將硝酸根還原生成氨氣，根據(jù)電荷守恒和元素守恒可寫出離子方程式，而鎂與堿沒有反應(yīng)，所以答案是：Al與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2的過程中可將NO3﹣還原為NH3 ， 而Mg不能與NaOH；②堿性條件下鋁將硝酸根還原生成氨氣，反應(yīng)的離子方程式為8Al+3NO3﹣+5OH﹣+2H2O=3NH3↑+8AlO2﹣ ， 所以答案是：8Al+3NO3﹣+5OH﹣+2H2O=3NH3↑+8AlO2﹣；
（5.）鋁粉在中性溶液中不產(chǎn)生氫氣，也就不與硝酸鈉反應(yīng)，所以無明顯 現(xiàn)象，所以答案是：因為鋁與中性的硝酸鈉溶液無生成H2的過程，NO3﹣無法被還原．