Question

8．某学习小组探究铝粉与硝酸钠溶液在不同环境下的反应，进行了如下实验，根据实验过程回答相关问题：
（1）实验一

装置	步骤	现象
	ⅰ．取少量铝粉于试管，并加入盐酸	初始未见明显现象，一段时间后，冒出无色气泡．
	ⅱ．在试管加入硝酸钠固体	继续冒出气泡，液面上方呈浅棕色，试管逐渐变热至沸腾．
	ⅲ．用湿润KI-淀粉试纸靠近试管口	KI-淀粉试纸变蓝色．

①初始未见明显现象的原因用离子方程式解释是6H⁺+Al₂O₃═2Al³⁺+3H₂O．
②液面上方呈浅红棕色的原因用化学方程式解释是2NO+O₂=2NO₂．
③若步骤ⅲ按以下反应式发生，请完成该反应的离子方程式：I^-+NO₂=NO₃^-+NO↑+I₂
（2）实验二

装置	步骤	现象
	ⅰ．取少量铝粉于试管，并加入氢氧化钠溶液	初始未见明显现象，一段时间后，冒无色气泡．
	ⅱ．向试管中加入硝酸钠固体	继续冒出无色气泡，并有刺激性气味产生
	ⅲ．用湿润红色石蕊试纸靠近试管口	试纸变蓝

①步骤i中产生气泡的化学式是H₂．
②步骤ⅱ中产生有刺激性气味气体的电子式是．
③步骤ⅱ反应的离子方程式是8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O═3NH₃↑+8AlO₂^-．
（3）从实验一、二说明，NO₃?在酸性环境中具有氧化性，在碱性环境中具有强氧化性．

Answer 1

分析 （1）①根据铝表面有一层氧化铝保护膜与盐酸反应未见明显现象；
②在试管加入硝酸钠固体，硝酸根与盐酸中的氢离子结合成硝酸，硝酸与铝反应生成NO，NO与氧气反应生成红棕色的NO₂；
③用湿润KI-淀粉试纸靠近试管口，KI-淀粉试纸变蓝色，说明NO₂将I^-氧化产碘单质；
（2）①根据首先是氧化铝保护膜与氢氧化钠反应，后铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气；
②向试管中加入硝酸钠固体，继续冒出无色气泡，并有刺激性气味氨气产生；
③根据有刺激性气味氨气产生即铝在碱性条件下雨硝酸根生成氨气，据此书写离子方程式；
（3）从实验一、二说明，NO₃?在酸性环境中放出NO，在碱性环境中放出氨气，结合化合价变化分析．

解答 解：（1）①取少量铝粉于试管，并加入盐酸，因为铝表面有一层氧化铝保护膜，盐酸与氧化铝反应生成氯化铝和水未见明显现象，该离子反应为：6H⁺+Al₂O₃═2Al³⁺+3H₂O，故答案为：6H⁺+Al₂O₃═2Al³⁺+3H₂O；
②液面上方呈浅棕色，一定不是氢气，为氮的氧化物NO₂，在试管加入硝酸钠固体，硝酸根与盐酸中的氢离子结合成硝酸，硝酸与铝反应生成NO，NO与氧气反应生成红棕色的NO₂，化学方程式为2NO+O₂=2NO₂，故答案为：2NO+O₂=2NO₂；
③用湿润KI-淀粉试纸靠近试管口，KI-淀粉试纸变蓝色，说明NO₂将I^-氧化产碘单质，离子方程式为：2I^-+2NO₂=NO₃^-+NO↑+I₂，故答案为：2I^-+2NO₂=NO₃^-+NO↑+I₂；
（3）①取少量铝粉于试管，并加入氢氧化钠溶液，首先是氧化铝保护膜与氢氧化钠反应，后铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，故答案为：H₂；
②有刺激性气味气体生成，则气体为NH₃，电子式为：，故答案为：；
②由上述分析可知，碱性条件下Al与NO₃^-发生氧化还原反应生成氨气，离子反应为8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O═3NH₃↑+8AlO₂^-，
故答案为：8Al+3NO₃^-+5OH^-+2H₂O═3NH₃↑+8AlO₂^-；
（3）从实验一、二说明，NO₃?在酸性环境中放出NO，说明NO₃?在酸性环境中具有氧化性，在碱性环境中放出氨气，在碱性环境中具有强氧化性，故答案为：氧化性；强氧化性．

点评 本题探究物质的性质，为高频考点，题目难度中等，把握实验方案的设计及发生的氧化还原反应为解答的关键，注意设计思路与物质性质的关系，侧重实验学生分析能力、综合应用能力的考查，较好考查学生实验基本技能．