硝酸的相关计算课件高一下学期化学人教版

第二节氮及其化合物

第5课时

硝酸的相关计算一、原子守恒法二、电子得失守恒法五、金属与酸再与碱反应三、电荷守恒法四、金属与HNO3、H2SO4混酸反应的计算金属与硝酸反应相关计算的常见方法一、金属与硝酸反应的一般规律

(1)硝酸具有强氧化性，与金属反应时不生成H2。一般情况下，浓HNO3NO2，稀HNO3NO。

(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，还原产物也随之改变，一般最终得到的是NO2和NO的混合气体。

(3)金属与硝酸反应后的溶液中含有表现酸性的NO3-,NO3-在酸性条件下也具有强氧化性。当金属过量时，向溶液中加人非氧化性酸，金属将继续被氧化，并生成氮氧化物。（1）原子守恒法

Cu+4HNO3(浓)

=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OHNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用以NO3-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物质的量。n(反应的硝酸)=n(被还原的硝酸)+n(未被还原的硝酸)=n(氮的氧化物)+2n(Cu2+)二、金属与硝酸反应相关计算的常见方法1.25.6mgCu跟含有1.4×10-3mol的硝酸恰好完全反应,反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为A．7.84mLB．13.44mLC．15.68mLD．17.92mL应用体验12.

将3.84gCu和一定量的浓HNO3反应，当Cu反应完全时，共收集到气体2.24LNO2和NO(标准状况，不考虑NO2转化为N2O4)，则反应中消耗HNO3的物质的量为A.0.1mol

B.0.24mol

C.0.16mol

D.0.22mol√√3.3.2g铜与过量硝酸(8mol·L－1、30mL)充分反应，硝酸的还原产物为二氧化氮和一氧化氮，反应后溶液中含amol氢离子，则此时溶液中所含硝酸根离子的物质的量为（

）A．(0.2＋a)mol B．(0.1＋a)molC．(0.05＋a)mol D．amol应用体验1√（2）电子得失守恒法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=金属失电子的物质的量。1.物质的量之比为2:5的锌与HNO3反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌无剩余，则反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比为

A.1:5

B.1:4

C.2:3

D.2:5应用体验2√二、金属与硝酸反应相关计算的常见方法2.铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO、N2O4、NO2的混合气体，这些气体与5.6LO2（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．则消耗铜的质量为A．16g B．32g C．64g D．无法计算应用体验23.1.92g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672mL，将盛有该气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入氧气的体积是A．168mL B．224mL C．504mL D．336mL√√4．把22.4g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO，下列说法正确的是A．反应后生成的盐只为Fe(NO3)3B．反应后生成的盐只为Fe(NO3)2C．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为1∶3D．反应后生成的盐为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2，其物质的量之比为3∶1应用体验2√①若HNO3不过量，阳离子只有Cu2+阴离子只有NO3-，则c(NO3-)=nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。②HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH-）则c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。(3)电荷守恒法1.6.4g铜与过量硝酸反应，硝酸被还原为NO2和NO。反应后溶液中含H+amol,则此时溶液中含NO3-的物质的量为__________mol。(a+0.2)应用体验3一题多解，也可以用原子守恒——思路与应用体验1第3题相同二、金属与硝酸反应相关计算的常见方法

金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3-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。方法：（1）先作过量判断；（2）然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相关计算；（3）溶液中要符合电荷守恒。(4)利用离子方程式计算法1.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为A.2.4g

B.3.2g

C.6.4g

应用体验4√二、金属与硝酸反应相关计算的常见方法2.某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol·L-1和0.1mol·L-1，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2+的物质的量浓度(忽略体积变化)为A.0.15mol·L-1 B.0.225mol·L-1C.0.35mol·L-1 D.0.45mol·L-1应用体验43.

有一瓶稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别为4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体体积为(生成的气体全部为NO)A．0.448L B．0.672L C．0.896L D．0.224L√√4.(2023·山西运城高一检测)某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g铜(已知硝酸只被还原为NO气体)。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。下列分析或结果不正确的是A.原混合酸中H2SO4物质的量为0.4molB.AB段发生的离子反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋C.混合酸中HNO3物质的量浓度为2mol·L－1D.第二份溶液中最终溶质为FeSO4应用体验4√金属与HNO3反应后，再加NaOH使金属离子完全沉淀，再计算沉淀的质量。方法：转移的电子的物质的量=消耗的OH－物质的量。(5)金属与酸再与碱反应1.将11.9g由Mg、Al、Fe组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金质量减少了2.7g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成了6.72LNO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀，则沉淀的质量为A．22.1gB．27.2gC．30gD．无法计算应用体验5√二、金属与硝酸反应相关计算的常见方法2.铜镁合金4.6g完全溶于浓硝酸中，若反应中硝酸被还原，只产生4480mLNO2

气体和336mLN2O4气体(标准状况下)，反应后的溶液中加足量NaOH溶液，生成沉淀的质量为________g应用体验53.1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体N2O4的混合气体1120mL（标准状况）。向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。下列说法不正确的是A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2：lB．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC．得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mLD．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%√8.512.56g铜粉与10mL浓硝酸反应，当铜粉完全反应时收集到气体0.896L(标准状况)