Question

某化学兴趣小组设计了如下实验方案探究NO₃^-在不同条件下的氧化性
【实验一】探究强酸性条件下NO₃^-的氧化性
实验步骤：在试管中加入适量的铝粉，加入2mLNaNO₃溶液，再加入2mL盐酸
实验现象：①实验初始阶段，试管中未见明显现象；
②一段时间后，溶液中出现气泡，液面上方呈浅棕色且气体颜色逐渐变浅，用湿润KI-淀粉试纸检验该气体，试纸变蓝．
（1）实验初始阶段没有明显现象的是因为

 

．
（2）浅棕色气体是

 

，根据现象②，推测溶液中产生了NO而不是NO₂，理由是

 

．
探究强碱性条件下NO₃^-的氧化性
实验步骤：在试管中加入适量的铝粉，加入2mLNaNO₃溶液，再加入2mLNaOH溶液
实验现象：实验初始阶段，试管中未见明显现象；一段时间后，溶液中出现气泡且有刺激性气味，用湿润KI-淀粉试纸检验所得气体，未变蓝；用湿润的石蕊试纸检验所得气体，试纸变蓝
（3）实验初始阶段发生的反应中，生成的盐是

 

（4）产生该气体的离子方程式是

 

【实验二】探究Fe（NO₃）₃溶液蚀刻银的原理
假设1：Fe³⁺具有氧化性，能氧化Ag．
假设2：Fe（NO₃）₃溶液显酸性，在此酸性条件下NO₃^-能氧化Ag．
[设计实验方案，验证假设]
（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe²⁺，验证了假设1成立．请写出Fe³⁺氧化Ag的离子方程式：

 

3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：NO₃^-在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）．

实验步骤（不要求写具体操作过程）	预期现象和结论
① ② …	若银镜消失，假设2成立． 若银镜不消失，假设2不成立．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）铝粉在空气中发生缓慢氧化，在表面覆盖有一层致密的氧化膜；
（2）液面上方呈浅棕色且气体颜色逐渐变浅，说明生成的是无色气体，是一氧化氮；一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮；
（3）实验初始阶段，铝粉表面的氧化铝与氢氧化钠反应，生成偏铝酸钠和水；
（4）一段时间后，溶液中出现气泡且有刺激性气味，用湿润红色石蕊试纸检验所得气体，试纸变蓝，说明生成的气体是氨气，依此书写离子方程式；
（5）Fe³⁺氧化Ag，生成物是Fe²⁺和银离子，据此书写；
（6）对比实验，应选用相同的酸性环境，故需配置与Fe（NO₃）₃溶液的pH值相同的硝酸溶液，加入试管中，观察银镜是否溶解．

解答： 解：（1）铝粉表面覆盖有一层氧化铝，氧化铝与硝酸反应，无明显现象，故答案为：铝粉表面覆盖有一层氧化铝；
（2）铝粉与稀硝酸反应生成无色的一氧化氮，一氧化氮与空气中的氧气反应生成红棕色的二氧化氮；液面上方呈浅棕色且气体颜色逐渐变浅，说明生成的是无色气体，是一氧化氮；
故答案为：二氧化氮；液面上方呈浅棕色且气体颜色逐渐变浅，说明生成的是无色气体；
（3）实验初始阶段，铝粉表面的氧化铝与氢氧化钠反应，生成偏铝酸钠和水，故生成的盐是偏铝酸钠，故答案为：偏铝酸钠；
（4）一段时间后，溶液中出现气泡且有刺激性气味，用湿润KI-淀粉试纸检验所得气体，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验所得气体，试纸变蓝，说明生成的气体是氨气，反应的离子方程式为：3NO₃^-+8Al+5OH^-+2H₂O=3NH₃↑+8AlO₂^-，
故答案为：3NO₃^-+8Al+5OH^-+2H₂O=3NH₃↑+8AlO₂^-；
（5）Fe³⁺氧化Ag，生成物中检验出Fe²⁺，即发生反应为：Fe³⁺+Ag=Fe²⁺+Ag⁺，故答案为：Fe³⁺+Ag=Fe²⁺+Ag⁺；
（6）对比实验，应选用相同的酸性环境，故需配制与Fe（NO₃）₃溶液的pH值相同的硝酸溶液，加入试管中，观察银镜是否溶解，
故答案为：配制与Fe（NO₃）₃溶液的pH值相同的硝酸溶液，加入试管中，观察银镜是否溶解．

点评：本题考查实验的设计与探究，难度大，有利于培养学生分析和解决问题的能力．