【专题】硝酸与金属反应的计算

1、硝酸与金属反应的计算一、从反应的本质看:金属与硝酸反应的实质是金属与H+和NO3- 共同作用.例如:铜与稀硝酸反应的实质是:3Cu +8H+ +2NO3- =3Cu2+ +4H2O +2NO Fe2+与稀硝酸反应的实质是:3Fe2+ + 4H+ + NO3-= 3Fe3+ + 2H2O + NO例1. 在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度是( )。 A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45练 .铜粉

2、放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( ) 。A.Fe2 (SO4) 3 B.Na2CO3 C.KNO3 D.FeSO4二、从硝酸在反应中的作用:参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO 2),根据氮元素守恒解题。例2.将1.92 g 铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 1120 mL。(假设反应中只产生NO或NO 2)则消耗硝酸的物质的量为 mol。A. 0.12 B. 0.11 C.0.09 D.0.08练.将25.6 mg

3、Cu 与1.410-3 mol 的浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 ml。(假设反应中只产生NO或NO 2) 三、从得失电子守恒的角度.一般情况下，金属失去的电子被+5价的氮得到，转化为 NO 或 NO2 ，根据得失电子解题。例3 .在Cu与稀硝酸反应中,如果有1 mol 硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为 mol。 A. 3/8 B. 8/3 C. 3/2 D. 2/3练：将1.92 g 铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 1120 mL。(假设反应中只产生NO或NO 2)，则NO和NO 2的物质的量是多少？ 四、从反应始态和最

4、终状态看。 终态法的运用使许多复杂问题简单化,在化学计算中具有非常重要的地位。 例4.铜镁合金4.6 g 完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生 4480 mL NO2 气体和 336 mL N2O4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。 练.1.92 g Cu投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体的颜色越来越浅,共收集到 672 mL 的气体(标准状况下).将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入的氧气的体积为 mL。 五、 从极限的角度. 硝酸与铁反应,随用量的不同,产物可能是 Fe(NO

5、3)2 或 Fe(NO3)3 这时可用极限法解。 如果产生的气体产物不单一,可能也要用极限法解。 例5.把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。 下列说法正确的是( ) A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3 B.反应后生成的盐只有Fe(NO3)2 C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1:3 D.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3:1课后作业：1.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是(

6、)。A. m1一定大于m2 B. m1一定等于m2 C. m1可能等于m2 D.m1可能大于m22.现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( ) 。A. 浅绿色加深 B.颜色变浅 C.溶液变黄 D.无法判断3.为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 m L、浓度为13.5 mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72 L(标准状况下)的气体 (假设反应中只产生NO或NO2),并测得溶液的pH=0， 假设反应后溶液的体积仍80 mL。（1)被还原的硝酸的物质的量. (2)合金中各金属成分.4.将6.4 g Cu与80 mol/L 60 mL 的硝酸充分

7、反应,铜完全溶解,反应后溶液中的H+ 的物质的量为a mol.(假设反应中只产生NO或NO2),此时溶液中所含NO3-的物质的量为 mol。A. 0.28 B. 0.31 C. a+0.2 D. a+0.45(12四川)、向27.2Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，生成NO 和Cu（NO3）2.在所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是（2） Cu与Cu2O 的物质的量之比为2:1 B.硝酸的物质的量浓度为2.6mol/LC.产生的NO在标准状况下的体积为4.48

8、L D.Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol6、（13四川）1.52gCu、Mg合金完全溶解于50mL密度为1.40 g/mL 、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标况)，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2:1 B、该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC、NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D、得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL7、现有等物质的量的铜和银的混合物17.2克，与50.0mL的浓硝酸恰好完全反应，产生气体4.48L(标准状况），则下列说法正确的是 A产生的气体是0.2molNO2 B硝酸的物质的量浓度为12mol/L C反应中被还原和未被还原的硝酸物质的量之比为3:2 D要使产生的气体恰好完全被水吸收需要通入氧气0.075mol 8、（09四川）向m g镁和铝的混合物中加入适量的