研究金属与硝酸的反应,实验如下。
实验(20℃)
| 现象
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Ⅰ.过量铜粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3
| 无色气体(遇空气变红棕色),溶液变为蓝色
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Ⅱ.过量铁粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3
| 6 mL无色气体(经检测为H2),溶液几乎无色
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(1)Ⅰ中产生的无色气体是________。
(2)研究Ⅱ中的氧化剂
① 甲同学认为该浓度的硝酸中H
+的氧化性大于NO
3- ,所以NO
3-没有发生反应。乙同学依据Ⅰ和Ⅱ证明了甲的说法不正确,其实验证据是________。
②乙同学通过分析,推测出NO
3-也能被还原,依据是________,进而他通过实验证实该溶液中含有NH
4+,其实验操作是________。
③补全Ⅱ中NO
3-被还原为NH
4+的过程:NO
3-+________e
-+
= NH
4+ +
H
2O____
(3)研究影响产生H
2的因素
实验
| 现象
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Ⅲ.过量铁粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3、40℃
| 3.4 mL气体(经检测为H2),溶液略带黄色
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Ⅳ.过量铁粉、2 mL 0.5 mol/L HNO3、60℃
| 2.6 mL气体(经检测为H2),黄色溶液
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Ⅴ.过量铁粉、2 mL 3 mol/L HNO3、20℃
| 无色气体(遇空气变红棕色),深棕色溶液
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资料: [Fe(NO)]
2+在溶液中呈棕色。
④对比Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,温度不同时收集到氢气的体积不同,原因是________。
⑤Ⅴ中无色气体是混合气体,则一定含有遇空气变红棕色的气体和________。
(4)根据实验,金属与硝酸反应时,影响硝酸的还原产物不同的因素有________。