Question

【題目】硝酸是氧化性酸，其本質(zhì)是NO有氧化性，某課外實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了下列有關(guān)NO氧化性的探究（實(shí)驗(yàn)均在通風(fēng)櫥中完成）。

實(shí)驗(yàn)裝置	編號(hào)	溶液X	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	實(shí)驗(yàn)Ⅰ	6mol·L-1稀硝酸	電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，銅片表面產(chǎn)生無(wú)色氣體，在液面上方變?yōu)榧t棕色。
	實(shí)驗(yàn)Ⅱ	15mol·L-1濃硝酸	電流計(jì)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。

⑴寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式_____。

⑵實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，鋁片作_____（填“正”或“負(fù)”）極。液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體的化學(xué)方程式是_____。

⑶實(shí)驗(yàn)Ⅱ中電流計(jì)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1mol·L-1稀硝酸反應(yīng)有H2和NH生成，NH生成的原理是產(chǎn)生H2的過(guò)程中NO被還原。

⑷用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ：溶液X為1mol·L-1稀硝酸溶液，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)。反應(yīng)后的溶液中含NH。生成NH的電極發(fā)生的反應(yīng)是_____（填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”）。

⑸進(jìn)一步探究堿性條件下NO的氧化性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅳ（如圖）：

①觀察到A中有NH3生成，B中無(wú)明顯現(xiàn)象。A、B產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是_____。

②A中生成NH3的離子方程式是______。

⑹將鋁粉加入到NaNO3溶液中無(wú)明顯現(xiàn)象，結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ說(shuō)明理由______。

Answer 1

【答案】3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O 負(fù) 2NO＋O2 = 2NO2 開(kāi)始時(shí)右邊為正極，左邊為負(fù)極，后來(lái)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，因此Al為正極，銅為負(fù)極，因此電流表指針向左邊偏轉(zhuǎn) 還原反應(yīng) 鋁與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的過(guò)程中可將還原為NH3，而鎂不與NaOH溶液反應(yīng) 8Al ＋ 5OH－ ＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8 鋁在中性的硝酸鈉溶液中沒(méi)有氫氣生成，不能被還原，因此無(wú)明顯現(xiàn)象

【解析】

硝酸是氧化性酸，其本質(zhì)是有氧化性，稀硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、NO和水，因此實(shí)驗(yàn)Ⅰ左邊為正極，右邊為負(fù)極，Al與濃硝酸發(fā)生鈍化，因此實(shí)驗(yàn)Ⅱ中銅為負(fù)極，Al為正極，根據(jù)資料1 molL1稀硝酸反應(yīng)，化合價(jià)降低到－3價(jià)變?yōu)?/span>，通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析得到Al在NaOH溶液、NaNO3溶液反應(yīng)主要是Al與NaOH溶液反應(yīng)生成氫氣，在生成H2的過(guò)程中被還原，最終變?yōu)榘睔�，鎂不與NaOH溶液反應(yīng)。

⑴銅與稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、一氧化氮和水，其離子方程式3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O；故答案為：3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O。

⑵實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，銅片表面產(chǎn)生無(wú)色氣體，液面上方變?yōu)榧t棕色，說(shuō)明硝酸根得到電子，銅為正極，鋁片作負(fù)極。液面上方產(chǎn)生紅棕色氣體是一氧化氮與氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，其化學(xué)方程式是2NO＋O2 = 2NO2；故答案為：負(fù)；2NO＋O2 = 2NO2。

⑶實(shí)驗(yàn)Ⅱ中電流計(jì)指針先偏向右邊后偏向左邊的原因是開(kāi)始時(shí)右邊為正極，左邊為負(fù)極，后來(lái)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，因此Al為正極，銅為負(fù)極，因此電流表指針向左邊偏轉(zhuǎn)；故答案為：開(kāi)始時(shí)右邊為正極，左邊為負(fù)極，后來(lái)Al在濃硝酸中發(fā)生鈍化，因此Al為正極，銅為負(fù)極，因此電流表指針向左邊偏轉(zhuǎn)。

⑷用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅲ：溶液X為1 molL1稀硝酸溶液，觀察到電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，反應(yīng)后的溶液中含NH；化合價(jià)降低得到電子生成，因此生成的電極發(fā)生的反應(yīng)是還原反應(yīng)；故答案為：還原反應(yīng)。

⑸①觀察到A中有NH3生成，B中無(wú)明顯現(xiàn)象。根據(jù)資料生成的原理是產(chǎn)生H2的過(guò)程中被還原，鋁與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的過(guò)程中可將還原為NH3，而鎂不與NaOH溶液反應(yīng)；故答案為：鋁與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的過(guò)程中可將還原為NH3，而鎂不與NaOH溶液反應(yīng)。

②A中生成NH3的離子方程式是8Al ＋5OH－＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8；故答案為：8Al ＋ 5OH－ ＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8。

⑹將鋁粉加入到NaNO3溶液中無(wú)明顯現(xiàn)象，結(jié)合實(shí)驗(yàn)Ⅲ和Ⅳ說(shuō)明鋁在中性的硝酸鈉溶液中沒(méi)有氫氣生成，不能被還原，因此無(wú)明顯現(xiàn)象；故答案為：鋁在中性的硝酸鈉溶液中沒(méi)有氫氣生成，不能被還原，因此無(wú)明顯現(xiàn)象。