(完整版)硝酸的各种计算类型

1、硝酸的相关计算可能用到的原子量：Cu-64Ag-108Fe-560-16Mg-24一、 从反应的本质看：在浓硝酸中放入铜片：1、开始反应的化学方程式为CU+4HN0 3（浓）=Cu（N0 3）2+2NO2 f +2H 20Cu +4H +2NO3一 =Cu2+ +2NO2 T-2H2O2、若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为3CU+8HNO 3（稀）=3Cu（NO 3）2+2NO f +4H2O3Cu +8H + +2NO 3一 =3Cu2+ +2NO f +4H 2O3、 反应停止后，再加入少量的25 %的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是（用离子方程式表示）3Cu+8H+2NO

2、3一 =3Cu2+2NO f +4H2O二、计算的技巧：1、利用N守恒计算：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。浓HNO3+足量Cu（金属）型:M+HNO 3=M（NO 3）x+氮的氧化物+H2O根据氮元素守恒，分析硝酸的去向：n（起氧化性作用硝酸）=n（NO）+n（NO 2）n（起酸性作用硝酸）=n（金属）x金属化合价n（参加反应的总硝酸）=n（起氧化性作用硝酸）+n（起酸性作用硝酸）=n（NO）+n（NO 2）+n（金属）x金属化合价例1将1.92g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

3、况下的体积为1120mL。（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 0.12B 0.11C. 0.09D 0.08解析：因为0.03mol Cu参加反应生成 Cu（NO3）2对应0.06mol HNO 3显酸性，0.05mol氮的 氧化物（NO或NO?）对应0.05molHNO 3起氧化性作用，所以共消耗硝酸 0.11mol。答案选B【巩固练习】 若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6L气体（标准状况）。则所消耗的硝酸的物质的量为 mol。解析：【巩固练习】38.4gCu跟适量的浓HNO3反应，Cu全部反应后共收集到气体22.4L（标准状况

4、），反应中作氧化剂的硝酸与总消耗的HNO3的物质的量比（）A . 5 : 11B . 6 : 11C. 5 : 6D. 6 : 5解析：【变式训练】 将25.6gCu与1.4mol浓硝酸恰好完全反应 仮应后收集到的气体在标准状况 下的体积为（ 儿。（假设反应中只产生 NO或NO2） 解析：2、利用得失电子守恒计算：计算原理：金属转移的电子=氮兀素转移的电子 只生成NO: n(金属)金属化合价二n(NO)X3 只生成NO2: n(金属)金属化合价二n(NO2)1NO和NO2都生成：n(金属)金属化合价=n(NO) 3+n(NO2)例 2某金属单质和浓硝酸反应时，每有 0.25mol 单质反应就消

5、耗 1mol 浓硝酸，反应中浓 HNO 3 还原为 NO 2，则金属氧化后的化合价是 ()A +1B+2C+3D +4解析：【变式训练】某金属与浓硝酸恰好完全反应生成N02(可加热)，消耗金属和硝酸的物质的量之比为1 : 4,则该金属可能是()A Cu解析：B AgC AlD Zn【知识拓展】 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2 : 1时，还原产物是()ANO2BNOCN2ODN2解析：3、利用电荷守恒计算 :一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后存在:n (NO3_)= n(H +)+2 n(Cu2+)例3. 6.4g铜与过量

6、的硝酸(8mol/L、60mL)充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含 H+离子为nmol，此时溶液中所含 N03-的物质的量为()A. 0.28molB. 0.31molC. (n+0.2)molD. (n+0.4)mol解析：【变式训练】6.4g铜与60mL8mol/L硝酸反应，硝酸的还原产物有 NO、NO2。铜完全溶 解后，测得溶液中 NO3的物质的量浓度为 0.32mol/L，此时溶液中所含的 H+物质的量浓度 为( )A. 0.12molB. 0.22molC. 0.32molD. 0.38mol解析：4、HNO3+H2SO4+CU或硝酸盐+H2SO4+Cu用离子

7、方程式解题： 计算原理:3Cu+8H +2NO3- =3Cu2+2NO T+4H2OCu +4H +2NO3- =Cu2+ +2NO2 T+H2O例4在1molKNO 3和4molH2SO4的混合稀溶液中，加入1.5molCu粉，充分反应后，生成的气体在标况下的体积约为 L 。A . 5.6LB. 11.2LC. 22.4LD . 33.6L解析：【巩固练习】 在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是：0.4mol/L、0.1mol/L。向该混合液中加入 1.92g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度（mol/L）是（）A . 0.15B. 0.

8、225C. 0.35D . 0.45解析：5、从反应物的始态和终态看：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5 .铜镁合金 4.6g完全溶于浓硝酸中，反应中硝酸被还原，只产生4480mLNO2气体和336mLN 2O4气体（标准状况下），反应后溶液中加足量 NaOH溶液，生成沉淀的质量为 g。解析：反应中铜镁合金失去电子，最终转化为Cu（OH） 2和Mg（OH） 2沉淀，比较始态和终态，固体增加的质量为 OH的质量，而OH -的物质的量等于转移的电子的物质的量，再根 据气体计算转移的电子的物质的量：-1-1n（e ）=4480mL /22400mL mol +（3

9、36mL/22400mL mol ） 2=0.23mol 所以沉淀的质量为：4.6+0.23 XI7=8.51g计算沉淀质量：n（金属所失的电子）=n（金属离子结合的OH_）【巩固练习】5.1g镁铝合金完全溶于过量浓硝酸中，反应中共产生11.2 NO2（标准状况下）,若在反应后溶液中加入适量的氢氧化钠溶液，则生成沉淀质量最多为（）A . 13.6gB . 7.8gC. 5.8gD. 4g解析：【变式训练】5.1g镁铝合金完全溶于过量浓硝酸中，反应中共产生11.2 NO2（标准状况下）,）A . 13.6gB . 7.8g解析：C . 5.8gD . 4g若在反应后溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，

10、则生成沉淀质量为（【变式训练】一定量的铝铁合金与 300mL2mol/L的稀硝酸反应生成标准状况下3.36LNO和三价铁盐、铝盐，再向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH 溶液，使铝铁元素全部转化为沉淀，则所加NaOH溶液体积为 mL。解析：【知识拓展】 将32g铜粉与140mL 一定量浓硝酸恰好完全反应，铜完全溶解应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2Lo （假设反应中只产生NO或NO2 ）请回答：（1）NO的体积为 L, NO2的体积为 L o解析：待产生的气体全部释放后，向溶液中加入180mL5mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部沉淀，则原硝酸的浓度为mol/L

11、o解析：6极限法计算HN0 3与Fe反应：计算原理：Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO T+2H2O 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO T+4H2O所得溶质为硝酸铁或硝酸亚铁或混合物例6把22.4g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO。下列说法正确的是()A .反应后生成的盐只有 Fe(NO3)3B .反应后生成的盐只有Fe(NO3)2C .产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为 1 : 3D .产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为 3 : 1解析：用极限法判断：22.4g(0.4mol)铁如完全

12、转化为 Fe(NO3)3转移0.4X3=1.2mol电子，如 完全转化为Fe(NO3)2转移0.4 X2=0.8mol电子，反应中实际转移0.3 X1+0.2 X3=0.9mol电子，所以产物中既有 Fe(NO3)2又有Fe(NO3)3,分别设Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量分别 x、y： 据铁元素守恒有：x+y=0 .4,据得失电子守恒有：2 Xx+3 X/=0.9解之：x=0.3 y=0.1, 答案选D【知识拓展】在500mL、2mol/L的稀硝酸中加入16.8g铁，充分反应后生成还原产物NOmol(假设反应中还原产物只有 NO)。解析：7、混合金属与HNO3反应的计算：例7.

13、测定某铜银合金的成分，将30g合金完全溶解于 80mol、浓度为13.5mol/L的浓硝酸中，合金完全溶解后，收集到6.72L(标准状况下)的混合气体，并测得溶液的氢离子浓度为1mol/L，设反应后溶液的体积仍为80mL。(1)被还原的硝酸的物质的量。(2)合金中各金属成分。(3)收集到的混合气体中 NO2的体积(标准状况下)。解析：(1)被还原的硝酸就是作氧化剂的硝酸，即生成的气体就对应被还原的硝酸，所以：n(被还原的硝酸)=6.72/22.4=0.3mol设合金中铜银的物质的量分别为x、y则显酸性的硝酸的物质的量为2x+y因反应后溶液的氢离子浓度为1mol/L，则未参加反应的硝酸的物质的量

14、为0.08X1据质量守恒有：64x+108y=30 ,据氮元素守恒有：2x+y+6 .72/22.4=0.08X13.5 -0.08X1解得 x=0.3 y=0.1设混合体积中NO和NO2的物质的量分别为 amol、bmol，根据二者体积及电子转移守恒， 则：a+b=6.72/22.4=0.3, 3a+b = 0.3X2+0.1X1 解得 a=0.1 b=0.1故混合气体中NO2的体积=0.1mol X22.4L/mol=2 .24L【巩固练习】为了测定某铜银合金的组成， 将17.2g合金溶于50mL 11.0mol/L的浓硝酸中， 待合金完全溶解后，只生成 NO?和NO气体，共4.48L(标准状况下)，并测得此时溶液中硝 酸的物质的量浓度为 1.0mol/L .假设反应后溶液的体积仍为 50mL。试计算：(1) 被还原的硝酸的物质的量。(2) 合金中银的质量分数。【知识拓展】为测定某铜银合金的成分，将 6.2g合金溶于40mL