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

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）。

（1）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________ _____________________________________________________。

（2）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1 mol·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）用上图装置进行实验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。

① 反应后的溶液中含NH₄⁺。实验室检验NH₄⁺的方法是________。

② 生成NH₄⁺的电极反应式是________。

（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________。

② A中生成NH₃的离子方程式是________。

（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________。

【答案】（1）负（1分）      2NO+O₂=2NO₂（1分）

（2）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（2分）

（3）① 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分）

② NO₃^-＋8e^-＋10 H⁺＝NH₄⁺＋3H₂O（2分）

（4）① 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溶液反应（2分）

② 8Al＋3NO₃^-＋5OH^-＋2H₂O＝3NH₃↑＋8AlO₂^-（2分）

（5）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（2分）

【解析】（1）实验Ⅰ中，由于Al的金属活动性比Cu强，因此Al做负极。铜片表面产生的无色气体是NO，在液体上方NO被空气中的氧气氧化成红棕色的NO₂，方程式为2NO+O₂=2NO₂；（2）实验Ⅱ中， Al的金属活动性比Cu强，Al开始作电池的负极，电流计指针先偏向右边；由于Al在浓硝酸中迅速生成致密氧化膜，阻止了内层金属的进一步反应，因此，Cu作负极，电流计指针偏向左边；（3）①实验室检验NH₄⁺有两种常用方法：方法一，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⁺；方法二，取少量待检溶液于试管中，加入浓NaOH溶液，加热，并在试管口放一蘸有浓盐酸的玻璃棒，若有白烟生成，证明溶液中含NH₄⁺；②NH₄⁺的生成是NO₃^－被还原的结果，其电极反应式为NO₃^-＋8e^-＋10 H⁺＝NH₄⁺＋3H₂O（4）①观察到A中有NH₃生成，是由于Al与NaOH溶液反应产生H₂，并且与此同时，H₂可将NO₃^-还原为NH₃；B中无现象是由于Mg与NaOH溶液不反应；②A中生成NH₃的离子方程式为 8Al＋3NO₃^-＋5OH^-＋2H₂O＝3NH₃↑＋8AlO₂^-；（5）铝与中性的硝酸钠溶液不能生成H₂， NO₃^－无法被还原，因此将铝粉加入到NaNO₃溶液中无明显现象