高一化学同步重难点专项突破必修第二册突破硝酸与金属反应的有关计算

第五章化工生产中的重要非金属元素重难点专题突破硝酸与金属反应的相关计算1．硝酸与金属反应计算的思维模型2．计算技巧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(被反应的硝酸)+2n(Cu2+)例1、38.4克的Cu与适量的浓HNO3反应，铜全部溶解，共收集到22.4L气体，则反应消耗HNO3的物质的量为________n(反应的硝酸)=n(被还原的硝酸)+n(未被还原的硝酸)=n(被反应的硝酸)+2n(Cu2+)

=22.4L/22.4L/mol+2ⅹ38.4g/64g/mol

=2.2mol例2.25.6mgCu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解析：扩放数据,简化计算n(Cu)=0.4mol,生成0.4molCu(NO3)2,故生成气体为1.4mol-0.4mol×2=0.6mol，气体体积为0.6×22.4=13.44L。B②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等于金属电子的物质的量。例3.某二价金属与硝酸反应时，金属与硝酸所消耗的物质的量之比为2:5，则HNO3的还原产物是（）A.NH4NO3B.N2OC.NOD.NO2解析:若二价金属(M)为2mol,生成2molM(NO3)2,未被还原的硝酸4mol,被还原的硝酸1mol,根据得失电子数相等,HNO3中N元素被还原成+1价,应为N2O;NH4NO3中N元素的平均化合价为+1价。答案AB。ABA.1∶4 B.1∶5 C.2∶3 D.2∶5练1.物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是(

)答案A练2、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(

)mLA．168B．224C．336D．504练3

、铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO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．32gC．64g D．无法计算HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH-）则有：c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。③电荷守恒法例4.3.2g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。解析:

反应后的溶液中溶质是:Cu(NO3)2和HNO3。n(NO3-)=2n(Cu)+n(H+)=2×0.05+a=(0.1+a)mol(a+0.1)④利用离子方程式计算法

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，先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。例5.1L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.2.4gB.3.2g

C.6.4gD.9.6gB例5.1L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.2.4gB.3.2g

C.6.4gD.9.6g解析:n(H+)=0.1+0.8=0.9(mol)n(NO3-)=0.1mol3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O3mol8mol2mol0.9mol0.1molNO3-不足,溶解n(Cu)=0.15mol;m(Cu)=9.6(g)BA.0.15mol·L－1

B.0.2mol·L－1

C.0.075mol·L－1

D.0.45mol·L－1练4.将2.56g铜粉加入100mL0.4mol·L－1的稀HNO3溶液中，加热充分反应后再加入100mL0.2mol·L－1的H2SO4溶液，继续加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是(忽略溶液体积变化)(

)A⑤金属与酸再与碱反应：

转移的电子的物质的量等于消耗的OH－物质的量例6、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．无法计算练5：将0.51mol铜与140mL一定浓度的硝酸溶液反应，铜完全溶解，

产生NO和NO2混合气体0.5mol。(1)NO的物质的量为

；NO2的物质的量为

。(2)要使反应生成的气体全部转化为HNO3，需要O2

mol(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转

化为NaNO3，至少需要30%的双氧水

g。(