Question

【題目】某興趣小組研究金屬與硝酸的反應(yīng)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)（20℃）	現(xiàn)象
Ⅰ.過(guò)量銅粉、2mL0.5mol·L-1HNO3	無(wú)色氣體（遇空氣變紅棕色），溶液變?yōu)樗{(lán)色
Ⅱ.過(guò)量鐵粉、2mL0.5mol·L-1HNO3	6mL無(wú)色氣體（經(jīng)檢測(cè)為H2），溶液幾乎無(wú)色

回答下列問(wèn)題：

（1）Ⅰ中的無(wú)色氣體是___。

（2）寫(xiě)出Ⅱ中生成H2的離子方程式___。

（3）研究Ⅱ中的氧化劑

①甲同學(xué)認(rèn)為該濃度的硝酸中H+的氧化性大于NO3-，所以NO3-沒(méi)有發(fā)生反應(yīng)。乙同學(xué)依據(jù)Ⅰ和Ⅱ證明了甲的說(shuō)法不正確，其實(shí)驗(yàn)證據(jù)是____。

②乙同學(xué)通過(guò)分析，推測(cè)出NO3-也能被還原，依據(jù)是___，進(jìn)而他通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該溶液中含有NH4+，其實(shí)驗(yàn)操作是___。

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)，金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，影響硝酸還原產(chǎn)物不同的因素有___；試推測(cè)還可能有哪些因素影響___（列舉1條）。

Answer 1

【答案】NO或一氧化氮 Fe+2H+→Fe2++H2↑ 硝酸濃度相同，銅的還原性弱于鐵，但Ⅰ中溶液變藍(lán)且無(wú)氫氣放出 鐵粉過(guò)量，但是溶液中0.001molH+僅被還原了約5.4×10-4mol，據(jù)此可以推測(cè)+5價(jià)的N也被還原 �、蛑蟹磻�(yīng)后的溶液，加入足量NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。 金屬的種類(lèi)（或還原劑的還原性，金屬的還原性等） 溫度（或者：硝酸的濃度）

【解析】

（1）NO遇空氣變紅；

（2）有氫氣生成，說(shuō)明氫離子被還原成H2；

（3）①對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ進(jìn)行回答；

②根據(jù)生成氫氣的量，通過(guò)計(jì)算判斷；NH4+遇堿放出氨氣；

③實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ的不同條件是所用金屬不同；

（1）NO遇空氣變紅，Ⅰ中的無(wú)色氣體遇空氣變紅棕色，所以Ⅰ中的無(wú)色氣體是NO；

（2）有氫氣生成，氫離子被鐵還原成H2，反應(yīng)的離子方程式是Fe+2H+→Fe2++H2↑；

（3）①對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ，硝酸濃度相同，銅的還原性弱于鐵，但Ⅰ中溶液變藍(lán)且無(wú)氫氣放出，所以甲的說(shuō)法不正確；

②鐵粉過(guò)量，但是溶液中0.001molH+僅被還原了約5.4×10-4mol，據(jù)此可以推測(cè)+5價(jià)的N也被還原；NH4+遇堿放出氨氣，檢驗(yàn)NH4+的操作是：取Ⅱ中反應(yīng)后的溶液，加入足量NaOH溶液并加熱，產(chǎn)生有刺激性氣味并能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體。

③實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅱ的不同條件是所用金屬不同，可知影響硝酸還原產(chǎn)物不同的因素有金屬的種類(lèi)，還可能有硝酸的濃度。