硝酸与金属反应计算题的解题思路和计算方法

1、硝酸与金属反应计算题的解题思路和计算方法硝酸与金属反应是有关硝酸计算的重点和难点，对学生来说掌握起来很困难，学生经常是无从着手，下面我把它整理出来和大家共享一、整体思路硝酸与金属反应过程中硝酸有两个作用：一是酸的作用，一是氧化剂的作用(2)计算方法原子守恒法HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。离子方程式计算法金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由

2、于硝酸盐中NO在H2SO4提供H的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。例1. 在一定温度下,某浓度的硝酸与金属锌反应生成和NO,两者的物质的量之比为,则要使金属锌完全反应,反应过程中消耗此硝酸的物质的量为(    )A. 2.4 mol B. 2.6 mol C. 2.8 mol D. 3.2 mol答案详解C解:Zn和硝酸反应生成硝酸锌和氮氧化物,氧化还原反应中转移电子

3、守恒,和NO的物质的量之比为,设和NO的物质的量分别是xmol、,根据转移电子守恒得:,则和NO的物质的量分别是、,根据N、Zn原子守恒得消耗,所以C选项是正确的.例2.一定量的CuS和的混合物投入足量的中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在和加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO ,若上述气体为NO和的混合物,且体积比为,则V可能为( )A. 9.0 L B. 13.5 L C. 15.7 L D. 16.8 L答案详解A解:若混合物全是CuS

4、,其物质的量,转移电子物质的量和的体积相等,设NO的物质的量为x、的物质的量为x,则,计算得出,故气体体积;若混合物全是,其物质的量,转移电子物质的量,设NO为xmol、为xmol,计算得,气体体积,所以A选项是正确的.例3.足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12LO2（标准状况）混合后通入水中，气体被水完全吸收若向原所得溶液中加入5molL-1H2SO4溶液100mL，则继续溶解的Cu的质量为（）A. 6.4g B. 9.6g C. 19.2g D. 24g答案详解C4、某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中 

5、; ,取 该混合酸,则能溶解铜的最大质量为(    )A 12.8 g B 19.2 g C 32.0 g D 38.4 g答案解:反应的离子方程式为:,要使溶解铜的质量最大,则氢离子和硝酸根浓度满足化学计量数,硝酸全部起氧化剂作用, 设硫酸浓度为x,则硝酸浓度为:,溶液中氢离子浓度共:, 则, 计算得出:, 则硝酸浓度为:,硝酸得物质的量为:,         m&

6、#160;          则能溶解铜的最大质量为:, 所以B选项是正确的.解析反应的离子方程式为,要使溶解铜的质量最大,则氢离子和硝酸根浓度满足化学计量数即,硝酸全部起氧化剂作用,设硫酸浓度为x,则硝酸浓度为:,溶液中氢离子浓度共:,则,计算得出,硝酸浓度为,根据方程式可计算溶解铜的质量.5、一定量的浓硝酸与足量铜完全反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L（标准状况），这些气体与一定体积O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液

7、中加入4mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是50mL，下列说法正确的是（）A.参加反应的硝酸是0.4molB.消耗氧气的体积为1.68LC.混合气体中含NO21.12LD.此反应过程中转移的电子为0.3mol答案详解此题答案为：C。解：标况下2.24L混合气体的物质的量为：=0.1mol；50mL4mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×0.05L=0.2mol，A.铜离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.2mol，根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量为：0.1mo

8、l+0.2mol=0.3mol，故A错误；B.生成氢氧化铜的物质的量为：0.2mol×=0.1mol，反应消耗的铜的物质的量为0.1mol，0.1mol铜完全反应失去0.2mol电子，根据电子守恒，氧气得到的电子与铜失去的电子一定相等，则消耗氧气的物质的量为：=0.05mol，消耗标况下氧气的体积为：22.4L/mol×0.05mol=1.12L，故B错误；C.设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，则x+y=0.1mol，根据电子守恒可得：3x+y=0.2mol，解得：x=0.05mol、y=0.05mol，所以混合气体中二氧化氮的体积为1.12L，故C正确；D.根

9、据B的分析可知，反应转移的电子为0.2mol，故D错误；故选C。解析:【隐含条件提示】标况下2.24L混合气体的物质的量为：=0.1mol；50mL4mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为：4mol/L×0.05L=0.2mol；【解题方法提示】铜离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.2mol，再根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量；生成氢氧化铜的物质的量为：0.2mol×=0.1mol，反应消耗的铜的物质的量为0.1mol，0.1mol铜完全反应失去0.2mol电子，根据电子守恒，氧气得到的电子与铜失去的电子一定相等

10、，根据电子守恒计算出消耗氧气物质的量，再计算出其体积；设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，分别根据总体积、电子守恒列式计算；根据B的分析可知反应转移的电子的物质的量。6.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为气体)。下列分析或结果错误的是（  ）。A: 原混合酸中的物质的量为B: OA段产生的是，AB段的反应为，BC段产生氢气C: 第二份溶液中最终溶质为D: 浓度为答案详解A解析:由图可知，铁过量，所以OA段：，AB：，BC：。A项，