题目

硝酸是氧化性酸，其本质是NO3－有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO3－氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。 实验装置 编号 溶液X 实验现象 实验Ⅰ 6 mol·L-1稀硝酸 电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。 实验Ⅱ 15 mol·L-1浓硝酸 电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。 （1）实验Ⅰ中，铝片作____________（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________ _____________________________________________________。 （2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________________。 查阅资料：活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成，NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3－被还原。 （3）用上图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。 ① 反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是________。 ② 生成NH4+的电极反应式是________。 （4）进一步探究碱性条件下NO3－的氧化性，进行实验Ⅳ： ① 观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。 ② A中生成NH3的离子方程式是________。 （5）将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由________。 答案：【答案】（1）负（1分）      2NO+O2=2NO2（1分） （2）Al开始作电池的负极，Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜后，Cu作负极（2分） （3）① 取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4+（2分） ② NO3-＋8e-＋10 H+＝NH4+＋3H2O（2分） （4）① Al与NaOH溶液反应产生H2的过程中可将NO3-还原为NH3，而Mg不能与NaOH溶液反应（2分） ② 8Al＋3NO3-＋5OH-＋2H2O＝3NH3↑＋8AlO2-（2分） （5）因为铝与中性的硝酸钠溶液无生成H2的过程，NO3－无法被还原（2分） 【解析】（1）实验Ⅰ中，由于Al的金属活动性比Cu强，因此Al做负极。铜片表面产生的无色气体是NO，在液体上方NO被空气中的氧气氧化成红棕色的NO2，方程式为2NO+O2=2NO2；（2）实验Ⅱ中， Al的金属活动性比Cu强，Al开始作电池的负极，电流计指针先偏向右边；由于Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜，阻止了内层金属的进一步反应，因此，Cu作负极，电流计指针偏向左边；（3）①实验室检验NH4+有两种常用方法：方法一，取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则溶液中含NH4+；方法二，取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，并在试管口放一蘸有浓盐酸的玻璃棒，若有白烟生成，证明溶液中含NH4+；②NH4+的生成是NO3－被还原的结果，其电极反应式为NO3-＋8e-＋10 H+＝NH4+＋3H2O（4）①观察到A中有NH3生成，是由于Al与NaOH溶液反应产生H2，并且与此同时，H2可将NO3-还原为NH3；B中无现象是由于Mg与NaOH溶液不反应；②A中生成NH3的离子方程式为 8Al＋3NO3-＋5OH-＋2H2O＝3NH3↑＋8AlO2-；（5）铝与中性的硝酸钠溶液不能生成H2， NO3－无法被还原，因此将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象

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