铝、镁、铜粉与硝酸钠溶液反应的实验探究

董顺��

摘要： NO-3在不同的条件下氧化性及还原产物不同，通过实验探究了NO-3在不同的条件下与不同金属单质的反应，发现NO-3的氧化性受溶液的酸碱性和反应温度的影响。同时还发现铝粉与NO-3在中性和碱性条件下均可发生反应产生氨气，这应为铝的特性，可用铝的这一性质检验溶液中是否含有NO-3。

关键词： 硝酸钠溶液； 铝粉： 镁粉； 铜粉； 实验探究

文章编号： 10056629（2018）8007304 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

1 由一道模拟试题说起

题目 （北京市朝阳区2018届高三一模理综第12题）某同学进行如下实验（溶液的浓度均为1mol/L）。

下列对实验现象的解释或推测不合理的是

A ①中： 2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2↑

B 根据上述实验判断，NaNO3的氧化性强于水

C ②中： Al+3NO-3+6H+Al3++3NO2↑+3H2O

D ③中使湿润pH试纸变蓝的气体是NH3

解析： ②中应为Al在酸性条件下与NO-3反应生成NO，NO与空气中的O2反应生成NO2，故C选项解释不合理。

答案： 选C。

由以上试题可以看出，铝粉与NO-3在中性和酸性条件下均可反应，且NO-3的还原产物分别为NH3和NO，那么在碱性条件下NO-3能否氧化铝粉，在不同条件下铝的氧化产物分别是什么？其他金属单质与NaNO3溶液反应吗？

2 理论分析

查阅了武汉大学、吉林大学等校编著的《无机化学》[1]，有以下标准电极电势。

由以上电极半反应式知，当溶液酸性增强时，NO-3的氧化性增强。从化学热力学的角度看，在中性条件下NO-3能氧化铝粉，而本身被还原为NH3。

另外，在高温条件下Pb粉可与NaNO3发生下列反应[2]：

3 实验探究

3.1 实验设计思路

受参考文献[3， 4]启示，设计如下实验： 分别取等量铝粉与NaNO3溶液在中性、酸性及碱性条件下反应，比较异同。……