高中化学 每日一题 硝酸与金属反应的有关计算 新人教版

1、硝酸与金属反应的有关计算高考频度：难易程度：典例在线在某100 mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 molL1、0.2 molL1。向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后(假设反应前后溶液体积不变)，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(molL1)是A0.15 B0.225 C0.3 D0.45【答案】C 【解析】该混合溶液中含HNO3为0.04 mol，含H2SO4为0.02 mol，即含0.04 mol，H+ 0.08 mol；1.92 g铜粉的物质的量为0.03 mol，由离子方程式3Cu+2+8H+=3Cu2+2NO+4H2O可知H+与Cu恰好完

2、全反应，则生成Cu2+的物质的量为0.03 mol，故c(Cu2+)=0.3 molL1，C项正确。解题必备硝酸与金属反应的有关计算方法1从反应的本质看：金属与硝酸反应的实质是金属与H+和的共同作用。例如：铜与稀硝酸反应的实质是：3Cu +8H+2=3Cu2+ +4H2O +2NO。Fe2+与稀硝酸反应的实质是：3Fe2+ +4H+ +=3Fe3+ +2H2O+NO。2从硝酸在反应中的作用看：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NO2)，根据氮元素守恒解题。3从守恒的角度看：(1)电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，一般情况下金属失去的电

3、子被+5价的氮得到，转化为 NO 或 NO2 (也可能会转化为N2O、N2和NH3)，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数，由此可求出氮元素被还原后的价态，根据价态确定反应产物。(2)原子守恒：硝酸与金属反应时，一部分以的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。4从反应始态和最终状态看：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。学霸推荐1将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是A消耗硝酸的物质的量：前者少，后者多B反应中转移的电子总数：两者相同C反应速率：两者相同D反应生成气体的颜色：前者浅

4、，后者深2各取0.1 mol Cu分别投入足量的下列酸中(必要时可加热)：浓硫酸、浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸，充分反应后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是A BC D3把小块木炭在酒精灯上烧至红热，迅速投入热的浓硝酸中，发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧发出光亮。(1)写出红热木炭被热的浓硝酸氧化为CO2的化学方程式_。(2)木炭与浓硝酸反应过程中还伴随着浓硝酸的分解，除了产生氧气外，也产生红棕色气体。相同条件下该分解反应产生的氧气与红棕色气体的体积之比为_。(3)某研究性学习小组的同学对“木炭在液面上迅速燃烧发出光亮”的原因做出3个猜想：A甲同学认为空气中O2支持

5、木炭燃烧B乙同学认为浓硝酸分解产生的O2支持木炭燃烧C丙同学认为反应产生的NO2支持木炭燃烧根据木炭在空气中燃烧的现象，甲同学的猜想明显不合理，理由是_。理论分析乙同学的猜想也不正确，原因是_。要证实丙同学的猜想，还需补充的实验方案是_。(请写出实验操作、现象和结论)。4将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：(1)NO的体积为_L(保留一位有效数字，下同)，NO2的体积为_L。(2)参加反应的HNO3的物质的量是_。(3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a molL1的NaOH溶液，恰好使

6、溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为_molL1。参考答案1【答案】B【解析】A铜与浓硝酸反应的方程式为：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，1 mol铜消耗4 mol浓硝酸；铜与稀硝酸反应的方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，3 mol铜消耗8 mol稀硝酸，所以相同质量的铜，分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少，故A错误；B相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，铜完全反应，铜做还原剂，被氧化都生成铜离子，失去电子数相同，故B正确；C浓硝酸氧化性强于稀硝酸，所以反应速率：前者快，后者慢，

7、故C错误；D铜与浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮，与稀硝酸反应生成无色的一氧化氮，反应生成气体的颜色：前者深，后者浅，故D错误；故选B。2【答案】B3【答案】(1)C+4HNO3(浓)CO2+4NO2+2H2O(2)14 (3)木炭在空气中燃烧只产生红热现象 浓硝酸分解产生O2和NO2，按照二者比例，O2浓度与空气中O2浓度相同 在收集满NO2的试管中伸长一根带火星的木炭，若木炭立即复燃，反应完成后，加入少量澄清石灰水振荡，产生白色沉淀(浑浊)，说明起助燃作用的气体是NO2【解析】(1)碳与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应方程式为：C+4HNO3(浓) CO2+4NO2+2H2O。(2)浓硝酸的分解，产生氧气和红棕色气体二氧化氮，反应为4HNO3O2+4NO2+2H2O，故该分解反应产生的氧气与红棕色气体的体积之比为14。(3)木炭在液面上迅速燃烧发出光亮，甲猜想为空气中O2支持木炭燃烧，木炭在空气中燃烧，只产生红热现象，故该猜想不合理。根据(2)可知浓硝酸分解产生O2和NO2为14，按照二者比例，产生的氧气浓度与空气相近，故也应只产生红色现象，乙猜想不合理。丙猜想认为反应产生的NO2支持木炭燃烧，故按照该想法可以将碳在纯净的NO2中燃烧，应该生成二氧化碳气体，