Question

【題目】硝酸是氧化性酸，其本質是NO有氧化性，某課外實驗小組進行了下列有關NO氧化性的探究（實驗均在通風櫥中完成）。

實驗裝置	編號	溶液X	實驗現象
	實驗Ⅰ	6mol·L-1稀硝酸	電流計指針向右偏轉，銅片表面產生無色氣體，在液面上方變為紅棕色。
	實驗Ⅱ	15mol·L-1濃硝酸	電流計指針先向右偏轉，很快又偏向左邊，鋁片和銅片表面產生紅棕色氣體，溶液變為綠色。

⑴寫出銅與稀硝酸反應的離子方程式_____。

⑵實驗Ⅰ中，鋁片作_____（填“正”或“負”）極。液面上方產生紅棕色氣體的化學方程式是_____。

⑶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1mol·L-1稀硝酸反應有H2和NH生成，NH生成的原理是產生H2的過程中NO被還原。

⑷用如圖裝置進行實驗Ⅲ：溶液X為1mol·L-1稀硝酸溶液，觀察到電流計指針向右偏轉。反應后的溶液中含NH。生成NH的電極發生的反應是_____（填“氧化反應”或“還原反應”）。

⑸進一步探究堿性條件下NO的氧化性，進行實驗Ⅳ（如圖）：

①觀察到A中有NH3生成，B中無明顯現象。A、B產生不同現象的原因是_____。

②A中生成NH3的離子方程式是______。

⑹將鋁粉加入到NaNO3溶液中無明顯現象，結合實驗Ⅲ和Ⅳ說明理由______。

Answer 1

【答案】3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O 負 2NO＋O2 = 2NO2 開始時右邊為正極，左邊為負極，后來Al在濃硝酸中發生鈍化，因此Al為正極，銅為負極，因此電流表指針向左邊偏轉 還原反應 鋁與NaOH溶液反應產生氫氣的過程中可將還原為NH3，而鎂不與NaOH溶液反應 8Al ＋ 5OH－ ＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8 鋁在中性的硝酸鈉溶液中沒有氫氣生成，不能被還原，因此無明顯現象

【解析】

硝酸是氧化性酸，其本質是有氧化性，稀硝酸與銅反應生成硝酸銅、NO和水，因此實驗Ⅰ左邊為正極，右邊為負極，Al與濃硝酸發生鈍化，因此實驗Ⅱ中銅為負極，Al為正極，根據資料1 molL1稀硝酸反應，化合價降低到－3價變為，通過對比實驗分析得到Al在NaOH溶液、NaNO3溶液反應主要是Al與NaOH溶液反應生成氫氣，在生成H2的過程中被還原，最終變為氨氣，鎂不與NaOH溶液反應。

⑴銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、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實驗Ⅰ中，銅片表面產生無色氣體，液面上方變為紅棕色，說明硝酸根得到電子，銅為正極，鋁片作負極。液面上方產生紅棕色氣體是一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮，其化學方程式是2NO＋O2 = 2NO2；故答案為：負；2NO＋O2 = 2NO2。

⑶實驗Ⅱ中電流計指針先偏向右邊后偏向左邊的原因是開始時右邊為正極，左邊為負極，后來Al在濃硝酸中發生鈍化，因此Al為正極，銅為負極，因此電流表指針向左邊偏轉；故答案為：開始時右邊為正極，左邊為負極，后來Al在濃硝酸中發生鈍化，因此Al為正極，銅為負極，因此電流表指針向左邊偏轉。

⑷用如圖裝置進行實驗Ⅲ：溶液X為1 molL1稀硝酸溶液，觀察到電流計指針向右偏轉，反應后的溶液中含NH；化合價降低得到電子生成，因此生成的電極發生的反應是還原反應；故答案為：還原反應。

⑸①觀察到A中有NH3生成，B中無明顯現象。根據資料生成的原理是產生H2的過程中被還原，鋁與NaOH溶液反應產生氫氣的過程中可將還原為NH3，而鎂不與NaOH溶液反應；故答案為：鋁與NaOH溶液反應產生氫氣的過程中可將還原為NH3，而鎂不與NaOH溶液反應。

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溶液中無明顯現象，結合實驗Ⅲ和Ⅳ說明鋁在中性的硝酸鈉溶液中沒有氫氣生成，不能被還原，因此無明顯現象；故答案為：鋁在中性的硝酸鈉溶液中沒有氫氣生成，不能被還原，因此無明顯現象。