Question

硝酸是氧化性酸，其本质是NO有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO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	6mol·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	15mol·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。

⑴写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_____。

⑵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_____。

⑶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1mol·L^-1稀硝酸反应有H₂和NH生成，NH生成的原理是产生H₂的过程中NO被还原。

⑷用如图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1mol·L^-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。反应后的溶液中含NH。生成NH的电极发生的反应是_____（填“氧化反应”或“还原反应”）。

⑸进一步探究碱性条件下NO的氧化性，进行实验Ⅳ（如图）：

①观察到A中有NH₃生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的原因是_____。

②A中生成NH₃的离子方程式是______。

⑹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______。

Answer

3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O 负 2NO＋O2 = 2NO2 开始时右边为正极，左边为负极，后来Al在浓硝酸中发生钝化，因此Al为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转 还原反应 铝与NaOH溶液反应产生氢气的过程中可将还原为NH3，而镁不与NaOH溶液反应 8Al ＋ 5OH－ ＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8 铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，不能被还原，因此无明显现象

【解析】

硝酸是氧化性酸，其本质是有氧化性，稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水，因此实验Ⅰ左边为正极，右边为负极，Al与浓硝酸发生钝化，因此实验Ⅱ中铜为负极，Al为正极，根据资料1 mol⸱L−1稀硝酸反应，化合价降低到－3价变为，通过对比实验分析得到Al在NaOH溶液、NaNO3溶液反应主要是Al与NaOH溶液反应生成氢气，在生成H2的过程中被还原，最终变为氨气，镁不与NaOH溶液反应。

⑴铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，其离子方程式3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O；故答案为：3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O。

⑵实验Ⅰ中，铜片表面产生无色气体，液面上方变为红棕色，说明硝酸根得到电子，铜为正极，铝片作负极。液面上方产生红棕色气体是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，其化学方程式是2NO＋O2 = 2NO2；故答案为：负；2NO＋O2 = 2NO2。

⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是开始时右边为正极，左边为负极，后来Al在浓硝酸中发生钝化，因此Al为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转；故答案为：开始时右边为正极，左边为负极，后来Al在浓硝酸中发生钝化，因此Al为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转。

⑷用如图装置进行实验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，反应后的溶液中含NH；化合价降低得到电子生成，因此生成的电极发生的反应是还原反应；故答案为：还原反应。

⑸①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。根据资料生成的原理是产生H2的过程中被还原，铝与NaOH溶液反应产生氢气的过程中可将还原为NH3，而镁不与NaOH溶液反应；故答案为：铝与NaOH溶液反应产生氢气的过程中可将还原为NH3，而镁不与NaOH溶液反应。

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

⑹将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，不能被还原，因此无明显现象；故答案为：铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，不能被还原，因此无明显现象。