金属和硝酸反应的分类题型

1、金属和硝酸反响的分类题型 一、知识要点：硝酸是一种很强的氧化剂，不管稀、浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸浓度不同，氧化能力不同。硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属，当硝酸与金属反响时条件不同，硝酸的复原产物不同。具体如下：一般情况下，在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反响时，浓硝酸剧烈反响，生成硝酸盐和NO2，与稀硝酸反响常需加热，生成硝酸盐和NO，在反响中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。常温时，铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸那么可与它们反响。假设加热，解除钝化那么发生反响。如：铁在过量的浓硝酸中加热发生反响为：Fe+6HNO3(浓

2、) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O(注意：铁与硝酸反响时，无论硝酸是否过量，开始时总是把Fe氧化成Fe3+)铁过量时再与Fe3+反响生成Fe2+，NO气体是铁与硝酸反响生成Fe3+产生的。Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O设n(Fe):N(HNO3)=a，那么a1/4时，按进行；a3/8时，按进行；1/4a3/8时，两者都有。如：FeHNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2 +4NO+2H2O比例关系：HNO3NO可认为是反响后Fe过量。Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2当硝酸与金

3、属活动顺序表中排在氢以前的金属如镁、锌铁等反响时，由于金属的强复原性，复原产物较为复杂。除可生成NO2或NO外，在更稀硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。一般情况下，对于同一种复原剂来说，硝酸越稀那么复原产物中氮元素的价态越低。浓硝酸被复原的主要产物是NO2，稀硝酸被复原的产物主要是NO；再如较稀的硝酸复原产物主要是N2O，而更稀的硝酸那么被复原成NH3NH3与HNO3反响生成NH4NO3。当然，硝酸与金属发生的氧化复原反响比拟复杂，这里对硝酸的复原产物也只是粗略地划分，并没有很明显的界限。二、常见分类题型：概念型：以下关于硝酸的表达正确的选项是 CA稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸 B铜与浓硝酸

4、和稀硝酸都能反响生成二氧化氮C浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 D稀硝酸与活泼金属反响放出氢气，而浓硝酸那么使金属钝化变式：用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。以下不易区别其真伪的方法是 (D )A测定密度 B放入硝酸中 C放入盐酸中 D观察外观变式：欲迅速除去水壶底部的水垢，又不损坏铝壶，最好的方法是用 D A浓盐酸 B稀硝酸 C冷的浓硫酸 D冷的浓硝酸变式：将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生；但参加某盐后,发现铜粉质量逐渐减少，同时有气体产生，那么该盐可能是(C ) A硫酸铁 B硫酸锌 C硝酸钾 D氯化钠变式：等质量的铜分别与足量浓硫酸、稀硝酸充分反响，以下说法正确的选项是BDA

5、被复原的酸的物质的量相等 B被氧化的铜的物质的量相等C提供H+的酸的物质的量相等 D转移电子的物质的量相等变式：相同质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反响硝酸的复原产物分别是NO2和NO，在相同条件下用排水法收集反响产生的气体。以下表达正确的选项是DA硝酸浓度越小，氧化性越强 B硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少C硝酸浓度越大，产生的气体越少 D两者用排水法收集到的气体体积相等变式：将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反响，以下表达正确的选项是BA反响速率：两者相同 B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C反响生成气体的颜色：前者浅，后者深 D反响中转移的电子总数：前者多，后者少变式：用以下三种

6、途径来制取相等质量的硝酸铜：用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜： (1)铜跟浓硝酸反响； (2)铜跟稀硝酸反响； (3)铜先跟氧气反响生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反响。以下表达中正确的选项是ADA三种途径所消耗的铜的物质的量相等 B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C所消耗的铜的物质的量是：途径(3)>途径(1)>途径(2)D所消耗的硝酸的物质的量是：途径(1)>途径(2)>途径(3)计算型：守恒法例1、1.92gCu与一定量的浓硝酸作用，当收集到1.12LNO和NO2标况下的气体时，Cu全部反响完，那么反响中消耗的硝酸为 mol，被复原的硝酸为 mol，转移的电子为

7、mol。(0.11、0.05、0.06)变式：13g锌与硝酸溶液反响，共消耗了31.5g硝酸，硝酸的复原产物是AANH4NO3或N2O B只有N2O C只有NO D只有N2变式：mg铁屑与含有ngHNO3的硝酸溶液恰 好完全反响，假设m:n=1:2.7，该反响的化学方程式为 假设复原产物只有一种，且只生成一种盐含ngHNO3稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解，假设有n/4gHNO3被复原成NO无其它产物那么n的范围为 。某条件下锌和硝酸反响时的物质的量之比为2：5，此时硝酸的复原产物是 。答案：5Fe + 12HNO3 = 5Fe(NO3)2 + N2 + 6H2O16.8n25.2 N2O

8、或NH4NO3变式：14g铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反响，放出NO气体后得到溶液1L。称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重8克。那么原溶液中硝酸的浓度为 C A0.4 mol/L B0.6 mol/L C0.8 mol/L D1.0mol/L变式：一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。参加反响的30gHNO3中被复原的HNO3 质量为 13 g，那么生成的NO和NO2的体积比为( 同温同压下测定)CA. 1:1 B. 1:2 C. 2:11 D. 4:1变式：mg铜与一定浓度的硝酸完全反响放出V1L气体，将所得气体通过足量水后收集到V2L气体，欲使V2L气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为气体

9、体积均在标准状况下测定，且不考有N2O4的生成 BC AV189.6mol BV2/89.6mol Cm/128mol D无法确定变式：Cu与1mol·L-1的硝酸反响，如果NO3-浓度下降0.2mol·L-1,那么溶液中cH+同时下降 D A0.2mol····L-1变式：6.4g铜和过量的硝酸充分反响，硝酸的复原产物有NO、NO2，反响后溶液中所含H+为nmol,此时，溶液中所含NO3-的物质的量为 C A.0.28mol B.0.31mol C.(n+0.2)mol D.(n+0.4)mol始终态法始终态的运用使许多复杂问题简单

10、化，在化学计算中具有非常重要的地位。从反响态和最终状态看。例：Mg、Cu合金6.4g完全溶于浓硝酸中，假设反响中硝酸被复原，只产生4480mLNO2和336mLN2O4，反响后的溶液中加足量的NaOH溶液，生成的沉淀的质量为 8.51 g。解析：反响中铜镁合金失去电子，最终转化为Cu(OH)2和Mg(OH)2沉淀，比拟始态和终态，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。变式：一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL浓度为2mol/L的硝酸溶液，反响完成后，生成1.12L NO标准情况下。在向反响后的溶液中参加1mol/L的

11、NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所参加的NaOH溶液的体积最少是AA450mL B500mL C400mL D不能确定变式1.92gCu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672mL的气体标况。将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，那么通入的氧气的体积为CmLA168 B224 C336 D504极限法硝酸与铁反响，随用量的不同，产物可能是Fe(NO3)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：把22.4g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反响和集到0.3molNO2和0

12、.2molNO。以下说法正确的选项是DA反响后生成的盐只有Fe(NO3)3 B反响生成的盐只有Fe(NO3)2C产物中Fe(NO3)3 和Fe(NO3)2的物质的量之比为3：1D产物中Fe(NO3)3 和Fe(NO3)2的物质的量之比为1：3变式0.03molCu完全溶于硝酸，产生的氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol，该混合气体的平均相对分子质量可能是BCA30 B46 C50 D66解析：假设0.05mol气体全部是NO那么转移0.15mol电子；假设0.05mol气体全部是NO2那么转移0.05mol电子；假设0.05mol气体全部是N2O4那么转移0.10mol电子

13、。而实际0.03molCu在反响中转移0.06mol电子，因为0.06介于0.05和0.15之间、0.05和0.10之间；所以用极限法判断极盛可能有两种极限。气体为NO2和NO的混合气体，经计算平均相对分子质量为44.4气体为NO2和N2O4的混合气体，经计算平均相对分子质量为55.2讨论法例锌与硝酸反响，假设有1mol硝酸参加反响，就有0.8mol电子发生转移，此时硝酸的复原产物中氮元素的化合价为 。变式：某金属单质跟一定浓度的硝酸反响，假定只产生单一的复原产物。当参加反响的单质与被复原硝酸的物质的量之比为2：1时，复原产物是ANO2 BNO CN2O DN2变式：3.25g 某金属单质跟过

14、量稀硝酸反响时，示观察到有气体放出，但测知生成物中有NH4NO3.当向反响后的溶液中参加过量热的烧碱溶液时，有气体放出，其体积为280mL(标况)求如用R表示该金属，写出R与硝酸反响的化学方程式。R是哪种金属？写出推断过程解：设R在反响中显+n价，那么反响式为：8R + 10nHNO3 8R(NO3)n + nNH4NO3 + 3nH2On(NH3)=0.0125mol8R nNH4NO3 nNH38Rg nmol3.25g 0.0125molR=32.5n 讨论：n=2时，锌符合。关系式法例：硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料。19.2g纯铜粉理论上可制得纯洁硝酸铜晶体的质量为B

15、DgA28.2 B56.4 C64.2 D72.6陷阱型：例：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。假设向该混合液中参加足量的铜粉。那么最多能溶解铜粉的质量为DgA2.4 B3.2 C6.4 D9.6变式：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别为4mol/L和2 mol/L，取10mL此混合酸，向其中参加过量的铁粉，待反响结束后，可产生标况下的气体多少升？0.672L变式：铁铜 混合物参加缺乏量的硝酸，反响，剩余金属m1g，再向其中参加一定量稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2g，那么m1与m2的关系是AAm1>m

16、2 Bm1=m2 Cm1可能等于m2 Dm1可能大于m2变式：在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L 和0.1mol/L，现向该混合液中参加1.92g铜粉，经加热充分反响后，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol/L)是多少？0.225图像型：例：铜和硝酸反响的物质的量关系如下图，纵坐标表示消耗铜的物质的量，横坐标表示消耗硝酸的物质的量，坐标图中各条线表示以下反响： A、铜和浓硝酸 B、铜和稀硝酸 C、铜和被复原的浓硝酸D、铜和被复原的稀硝酸Q表示反响 D ；P表示反响 C ；S表示反响 B ； T表示反响 A 。 变式：实验研究发现，硝酸发生氧化复

17、原反响时，硝酸的浓度越稀，对应复原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量的铝铁合金与一定量的很稀的硝酸充分反响，反响过程中，无气体放出。在反响结束后的溶液中，逐滴参加4molL-1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液体积mL与产生的沉淀的物质的量mol的关系如以下图所示。：试答复以下问题：图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为：_。在DE段没有沉淀的物质的量没有变化，那么此阶段发生反响的离子方程式为： 。上述现象说明溶液中 、 、 结合OH的能力比 强填离子符号。B与A的差值 mol。B点对应的沉淀量为 mol，C点对应的溶液体积为 mL。 实验型：例：烧瓶中放入铜片与稀硝酸

18、，用酒精灯加热来制取较为纯洁的NO即不含NO2，反响开始后发现烧瓶中充满红棕色气体，这时的操应为DA立即接上收集容器，用向上排空气法收集B待烧瓶中红棕色消失后，用向上排空气法收集C待烧瓶中红棕色气体消失后，用排水法收集 D立即用排水法收集变式：向浅绿色的Fe(NO3)2 溶液中逐滴参加稀盐酸时，溶液的 颜色变化应该是C A颜色变浅 B逐渐加深 C没有改变 D变为棕黄色变式：在盛稀硫酸的试管中，参加一小块铜片后，观察不到明显现象。然后再参加适量硝酸钾晶体并微热，可观察到的现象是 ， ， 。写出反响的离子方程式 。答案：铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，产生无色气体且该气体在试管上部变为红棕色3Cu +

19、 2NO3 + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O变式：欲用浓硝酸法测定反响后生成气体的量测定某铜银合金中铜的质量分数，但资料说明：反响中除生成NO2气体外还会有少量的NO生成；常温下NO2和N2O4混合存在，在低于0时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证有NO生成，有人设计如下实验装置。实验开始前要先翻开A局部的活塞K1，持续通一段时间的氮气再关闭K1，这样做的目的是 。装置中B瓶的作用是 。实验时A中反响停止后，翻开D装置导管的活塞K2并通入氧气，假设反响确有NO产生，D中的现象是 ；实验时发现通入氧气温度的上下对实验有较大的影响，为便于观察应通入 (填“冷或“

20、热)的氧气，其原因是(用所学过的理论知识解释):_。为减小测量误差，在A中反响完成和D中出现现象后，还应进行的操作是: 假设设反响中硝酸无挥发也无分解，且溶液的体积变化忽略不计，实验已测得以下数据：铜银合金的质量、浓硝酸的物质的量浓度及体积(过量)、E装置反响生成物中氮元素的质量；为确定合金中铜的质量分数，还需测定的数据是:_。假设实验只测定Cu的质量分数，不检验NO的产生，那么在铜银合金与浓硝酸反响后，只需简单实验操作(不使用BE连续装置)就可达目的，简述实验过程: 。1排尽整个装置中的空气；防止生成的NO被氧化，而在D中观察不到现象。 2吸收气流中的水蒸气。 3无色气体变为红棕色 热 由题

21、意可知2NO2N2O4是放热反响，升高温度可使平衡向吸热方向逆向移动，无色的N2O4减少，红棕色NO2增多，便于观察。或降温可使平衡正向移动，无色N2O4增多，NO2减少，不易观察到红棕色 4翻开K1、K2持续通入一段时间的N2和O2 5装置C中烧瓶在实验前后增加的质量 6向反响后的混合溶液中参加过量的NaCl溶液，过滤、洗涤、枯燥沉淀，称量生成的AgCl沉淀质量，然后进行计算。变式：在进行某实验探究过程中，一些学生发现等质量的铜片分别与等体积均过量的浓硝酸和稀硝酸反响，所得溶液前者为绿色，后为蓝色。针对这种现象，学生们进行了讨论后，出现了以下两种观点：一种认为，这可能是Cu2+浓度的差异引起

22、的，你同意这种看法吗? (填“同意或“不同意)，原因是 。另一种认为，呈“绿色是Cu2+与NO2混合的结果。请你设计出一个实验方案证明之，你设计的实验方案是 。请写出铜与稀硝酸反响的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目： 。不同意 浓硝酸、稀硝酸均过量，Cu全部转化为Cu2+，那么在同体积的溶液中Cu2+浓度相同、溶液颜色应该相同 加水稀释看能否由绿色变为蓝色 离子方程式及标出电子转移的方向和数目略变式：以下装置中间的试管收集浓硝酸和铜反响所生成的气体，最终可使收到的气体中空气的含量最少的是 C 变式：某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按以下图装置进行实验夹持仪器已略去。实验说明浓硝

23、酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。可选药品：浓硝酸、3 molL稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳：氢氧化钠溶液不与NO反响，能与NO2反响。 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O实验应防止有害气体排放到空气中。装置、中盛放的药品依次是_。滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，参加药品，翻开弹簧夹后_。装置中发生反响的化学方程式是 。装置的作用是 ，发生反响的化学方程式是 。该小组得出的结论所依据的实验现象是 。实验结束后，同学们发现装置中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而

24、乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是选填序号字母 。a加热该绿色溶液，观察颜色变化b加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化c向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化d向饱和硝酸铜溶液中通人浓硝酸与铜反响产生的气体，观察颜色变化3mol·L-1稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液2通入CO2 一段时间，关闭弹簧夹，将装置中的导管末端伸入倒置的烧瓶内3Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O4将NO2 转化为NO 3NO3H2O=2HNO3NO5装置中液面上方气体仍为无色，装置中液面上方气体有无色变为红棕色6acd工业型：例：工业上用铜屑和浓硝酸为原料制取硝酸铜，在实际生产中，需把浓硝酸用等体积水稀释。试答复： 用稀硝酸而不用浓硝酸的原因是 。 从经济效益和环境保护角度考虑，设计制取硝酸铜最适宜的方法，用化学方程式表示为 。发现生成等物质的量的硝酸铜，用稀硝酸时，消耗原料较少，且产生污染物的量也较少。变式：现有以下三个方案用于制取硝酸铜，要求：不污染环境 原料利用率高。请对以下三个方案加以评价。方案一：用铜屑与浓硝酸作用。方案二：用铜屑与中等浓度的硝酸作用，生成的NO和NO2气体用NaOH吸收。方案三：先将铜屑在空气中灼热，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述产物。方案一的