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．实验装置编号溶液X实验现象实验Ⅰ6mol•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Ⅱ15mol•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.铝片作负极� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．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	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．

（1）实验Ⅰ中，铝片作负（填“正”或“负”）极．液面上方产生红棕色气体的化学方程式是2NO+O₂=2NO₂．
（2）实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是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．
查阅资料：活泼金属与1mol•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．
①反应后的溶液中含NH₄⁺．实验室检验NH₄⁺的方法是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生成NH₄⁺的电极反应式是NO₃^-+8e^-+10H⁺=NH₄⁺+3H₂O．
（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．
②A中生成NH₃的离子方程式是8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=3NH₃↑+8AlO₂^-．
（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．

分析（1）根据实验现象可知，实验1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，说明在原电池中铝作负极，发生氧化反应，铜做正极，硝酸被还原成一氧化氮，在空气中被氧化成二氧化氮；
（2）实验2中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，说明开始铝是负极，同实验1，铜表面有二氧化氮产生，很快铝被浓硝酸钝化，铜做负极，发生氧化反应，生成硝酸铜，溶液呈绿色，硝被还原成二氧化氮，在铝电极产生，据此答题；
（3）溶液X为1mol•L^-1稀硝酸溶液，反应后的溶液中含NH₄⁺，说明硝酸被还原成了铵根离子，原电池中铝做负极，铜做正极，硝酸在正极还原成铵根离子；
（4）碱性条件下铝能与碱反应生成氢气，氢气有还原性，可以将硝酸根还原生成氨气，根据电荷守恒和元素守恒可写出离子方程式，而镁与碱没有反应；
（5）铝粉在中性溶液中不产生氢气，也就不与硝酸钠反应，据此分析；

解答解：（1）根据实验现象可知，实验1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，说明在原电池中铝作负极，发生氧化反应，铜做正极，硝酸被还原成一氧化氮，在空气中被氧化成二氧化氮，反应方程式为2NO+O₂=2NO₂，
故答案为：负；2NO+O₂=2NO₂；
（2）实验2中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，说明开始铝是负极，同实验1，铜表面有二氧化氮产生，很快铝被浓硝酸钝化，铜做负极，发生氧化反应，生成硝酸铜，溶液呈绿色，硝被还原成二氧化氮，在铝电极产生，
故答案为：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；
（3）溶液X为1mol•L^-1稀硝酸溶液，反应后的溶液中含NH₄⁺，说明硝酸被还原成了铵根离子，原电池中铝做负极，铜做正极，硝酸在正极还原成铵根离子，
①实验室检验NH₄⁺的方法是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⁺，
故答案为：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生成NH₄⁺的电极反应式是NO₃^-+8e^-+10 H⁺=NH₄⁺+3H₂O，
故答案为：NO₃^-+8e^-+10 H⁺=NH₄⁺+3H₂O；
（4）①碱性条件下铝能与碱反应生成氢气，氢气有还原性，可以将硝酸根还原生成氨气，根据电荷守恒和元素守恒可写出离子方程式，而镁与碱没有反应，
故答案为：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；
②碱性条件下铝将硝酸根还原生成氨气，反应的离子方程式为8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=3NH₃↑+8AlO₂^-，
故答案为：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O=3NH₃↑+8AlO₂^-；
（5）铝粉在中性溶液中不产生氢气，也就不与硝酸钠反应，所以无明显现象，
故答案为：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．

点评本题考查原电池工作原理，题目难度中等，明确不同浓度的硝酸与铝的反应是解答本题的关键，明确原电池的正负极与电解质溶液、铝的性质、另一电极材料的活动性强弱有关．

练习册系列答案

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）氧化法是工业生产苯酚和丙酮最主要的方法．其反应和流程如下：
氧化：

物质	丙酮	苯酚	异丙苯
密度（g/mL）	0.7898	1.0722	0.8640
沸点/°C	56.5	182	153

已知：
完成下列填空：
（1）X物质是氧气（或空气）；Y物质是异丙苯．
（2）浓硫酸的作用是催化剂，其优点是用量少，可能的缺点是浓硫酸会使有机物发生脱水等副反应（浓硫酸与有机物混合放出大量热，使反应温度过高，不利于反应进行；或浓硫酸会腐蚀设备等）（写一条）．
（3）Z物质最适宜选择c（选填编号）．
a．NaOH b．Na₂CO₃ c．NaHCO₃ d．CaCO₃
（4）步骤⑥分馏，工业上在分馏塔中进行，如图

，产品T是丙酮，
请说明理由丙酮的沸点低．废水中苯酚的含量，可根据苯酚与溴水的反应，用以下方法测定：
①把20.00mL废水、20mLKBrO₃和KBr混合溶液[其中：
c（KBrO₃）=0.0100mol/L，c（KBr）=0.0600mol/L]置于锥形瓶中，再加入10mL6mol/L的盐酸，迅速盖好盖子，摇动锥形瓶．
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2．常温下，下列各组离子在指定溶液中，一定可以大量共存的是（　　）

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	B．	pH=1的溶液中 NH₄⁺、Ba²⁺、HCO₃^-、NO₃^-
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	D．	在$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=1×10^-12的溶液中 Na⁺、K⁺、CH₃COO^-、SO₄^2-

12．过氧化钠和水反应的离子方程式是（　　）

	A．	Na₂O₂+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+H₂↑		B．	2O₂^2-+4H⁺═4OH^-+O₂↑
	C．	Na₂O₂+2H₂O═2Na⁺+2OH^-+O₂↑		D．	2Na₂O₂+2H₂O═4Na⁺+4OH^-+O₂↑

19．某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应．其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置．

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（2）B装置的名称是干燥管；
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（4）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一．请写出反应的化学方程式：3Cl₂+8NH₃═N₂+6NH₄Cl；
（5）从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体，如何处理？（用离子方程式表示）Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．
（6）实验室通常利用质量分数36.5%盐酸（密度为1.14g/mL）与二氧化锰通过反应制取Cl₂．通过计算回答下列问题：（要求有计算过程）
①质量分数36.5%（密度为1.14g/mL）盐酸的物质的量浓度为多少？
②若要制取Cl₂2.24L（标准状况），理论上需要消耗MnO₂多少克？

16．α-松油醇的合成路线如下：

可供选择的试剂：①Br₂ ②H₂ ③O₂
已知：

请回答：
（1）试剂1是O₂，试剂2是Br₂．
（2）A至H中，能发生银镜反应的是CH₃CHO．
（3）D和G的结构简式分别是：DCH₂=CHCH（CH₃）₂；G

．
（4）E转化为F的化学方程式是（CH₃）₂CBrCHBrCH₃+2NaOH$→_{△}^{醇}$CH₂=CH-C（CH₃）=CH₂+2NaBr+2H₂O．
（5）F转化为H的化学方程式是

．

17．下列说法不正确的是（　　）

	A．	的名称为2，3-二甲基戊烷
	B．	18.0g的葡萄糖与乳酸[CH₃CH（OH）COOH]混合物完全燃烧消耗氧气13.44L
	C．	结构片段为的高聚物，是通过加聚反应生成的
	D．	化合物在氢氧化钠溶液中加热后有NH₃生成

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