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 |
6mol?L-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 |
15mol?L-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)寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
。
(2)實驗Ⅰ中,鋁片作
負
負
(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
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
。
(3)實驗Ⅱ中電流計指針先偏向右邊后偏向左邊的原因是
開始濃硝酸與鋁發(fā)生反應(yīng)在表面形成致密的氧化膜鈍化,鈍化后氧化膜阻止鋁與硝酸接觸,硝酸開始氧化銅,所以先是鋁做負極,后來是銅做負極
開始濃硝酸與鋁發(fā)生反應(yīng)在表面形成致密的氧化膜鈍化,鈍化后氧化膜阻止鋁與硝酸接觸,硝酸開始氧化銅,所以先是鋁做負極,后來是銅做負極
。
查閱資料:活潑金屬與1mol?L
-1稀硝酸反應(yīng)有H
2和NH
4+生成,NH
4+生成的原理是產(chǎn)生H
2的過程中NO
3-被還原。
(4)用圖1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(zhuǎn)。反應(yīng)后的溶液中含NH
4+.生成NH
4+的電極發(fā)生的反應(yīng)是
還原反應(yīng)
還原反應(yīng)
(填“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”)。
(5)進一步探究堿性條件下NO
3-的氧化性,進行實驗Ⅳ:
①觀察到A中有NH
3生成,B中無明顯現(xiàn)象。A、B產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因是
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
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
。
②A中生成NH
3的離子方程式是
8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-
8Al+3NO3-+5OH-+2H2O=3NH3↑+8AlO2-
。
(6)將鋁粉加入到NaNO
3溶液中無明顯現(xiàn)象,結(jié)合實驗Ⅲ和Ⅳ說明理由
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
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
。