硝酸与金属反应的计算练习题
硝酸与金属反应的计算
硝酸与金属反应的计算硝酸与铜的反应方程式如下：3Cu+8HNO3->3Cu(NO3)2+2NO+4H2O根据反应方程式，我们可以看到该反应需要3个铜原子和8个硝酸分子。
根据化学计量法，反应物的摩尔比决定了产物的生成量。
首先，我们需要确定反应物的摩尔质量：铜的摩尔质量：63.55 g/mol硝酸的摩尔质量：63.0128 g/mol假设我们有1g的铜与足够的硝酸反应。
根据铜的摩尔质量，我们可以计算出1g铜的摩尔数：1 g铜 / 63.55 g/mol = 0.0157 mol铜根据反应方程式，1 mol铜需要8 mol硝酸进行完全反应。
因此，0.0157 mol铜需要的硝酸量为：0.0157 mol铜× (8 mol硝酸 / 3 mol铜) = 0.0419 mol硝酸接下来，我们可以根据硝酸的摩尔质量计算出所需硝酸的质量：0.0419 mol硝酸× 63.0128 g/mol = 2.643 g硝酸所以，当1g铜与足够的硝酸反应时，硝酸的质量需要2.643g。
根据反应方程式，我们可以知道反应生成的产物是Cu(NO3)2、根据铜和硝酸的化学计量关系，我们可以计算出生成的Cu(NO3)2的质量：0.0157 mol铜× (1 mol Cu(NO3)2 / 3 mol铜) × (63.55 g/mol) = 0.328 g Cu(NO3)2根据反应方程式，我们可以知道反应生成的是NO气体。
根据数量关系，我们可以计算出生成的NO气体的体积：0.0157 mol铜× (2 mol NO / 3 mol铜) × (22.4 L/mol) =0.210 L NO最后，根据反应方程式，我们可以知道反应生成了水。
根据铜和硝酸的化学计量关系，我们可以计算出生成的水的质量：0.0157 mol铜× (4 mol H2O / 3 mol铜) × (18.015 g/mol) = 0.125 g H2O综上所述，当1g铜与足够的硝酸反应时，我们得到了2.643g硝酸、0.328gCu(NO3)2、0.210LNO以及0.125gH2O。
硝酸与金属反应计算
• ⑵乙组用agCu粉，全部溶于过量的稀HNO3中， 测得生成气体的物质的量是 mol，消耗的 HNO3的物质的量是 mol。为消除污染，将 生成的气体通入水中并同时通入O2，使生成的 气体完全溶于水再生为HNO3，则消耗O2的物质 的量是 mol。
吸收，产物只有NaNO3、NaNO2和H2O，则生 成NaNO2的物质的量是 mol，NaNO3的物 质的量是 mol。
• ⑴此稀硝酸的物质的量浓度。
• ⑵②中产生NO的物质的量。
• ⑶每份金属混合物中，含Fe、Cu的物质的量。
• ⑷使②中金属完全溶解，至少还需加入此稀硝酸 的体积及又放出NO的物质的量。
• ⑸③中生成NO的总物质的量和消耗硝酸的总物 质的量。
• 例10：甲、乙、丙三个研究小组为探究制备 Cu(NO3)2的最佳方案，用以下三种方法由Cu粉 制Cu(NO3)2溶液。
• A.0.28 mol
B.0.31 mol
• C.(n＋0.2) mol
D.(n＋0.4) mol
C
因反应后溶液中仅含有 Cu2＋、NO3－ 和 H＋
n(NO3－)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)＝0.1mol×2＋n mol ＝(n＋0.2) mol
• 例8：76.8 mg 铜和适量浓硝酸反应，铜全部溶 解后， 如果 NO3－ 离子减少 2×10－3 mol，则 溶液中 H＋ 同时下降
BC
Байду номын сангаас
• 例5：锌与硝酸反应，若有 1 mol 硝酸参加反应， 就有 0.8 mol 电子发生转移，此时硝酸的还原产 物中氮元素的化合价为______。
高中化学硝酸与金属反应计算题的解法专题辅导
高中化学硝酸与金属反应计算题的解法一、代数方程法例1：38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集到气体22.4mL （标准状况），则反应消耗的HNO 3的物质的量可能是（ ）A. 10103.⨯-molB. 16103.⨯-molC. 22103.⨯-molD. 24103.⨯-mol 解析：因随着反应的进行浓硝酸变为稀硝酸，则收集到的气体为NO 2与NO 的混合气体。
设与浓硝酸和稀硝酸反应的铜的物质的量分别为x 和y 。
则 Cu HNO Cu NO NO H Ox x xCu HNO Cu NO NO H O y y y y +=+↑++=+↑+42242383248323332223322（浓）（稀）()()由题意得x y g g mol x y LL mol +=⨯⋅+=⨯⋅⎧⎨⎪⎪⎩⎪⎪----3841064223224102243131... 解得x mol y mol =⨯=⨯--0451********..，。
从而得反应消耗的HNO 3的物质的量为48340451083015102210333x y mol mol mol +=⨯⨯+⨯⨯=⨯---...。
故正确答案为C 项。
二、电子守恒法例2：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（ ）A. NO 2B. NOC. N O 2D. N 2解析：设该金属元素的元素符号为M ，化合价为n ；硝酸的还原产物中氮元素的化合价为x 。
因22235M M HNO N x n e n x e -++---−→−−−→−−−，()，则根据得失电子守恒的原则得52-=x n ；当n=1时，x =+3，不合题意；当n=2时，x =+1，符合题意；当n=3时，x =-1，不合题意；当n =4时，x =-3，不合题意。
故正确答案为C 项。
三、电荷守恒法例3：3.2g 铜与30 mL 8mol L ⋅-1硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO 2和NO 。
高二化学硝酸与金属反应的计算
例 12. 0.03 mol 的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧
化物NO、NO2 、N2O4混合气体共 0.05 mol,
该混合气体的平均相对分子量可能是( BC)。
A . 30
B . 46
C. 50 D. 66
Hale Waihona Puke 假设0.05 mol 气体全是NO则转移 0.15 mol 电子;
假设0.05 mol 气体全是NO2则转0.05 mol电子；
A. 0.28 B. 0.31 C. a+0.2 D. a+0.4
例7.为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全 溶解于80 mol、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。
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假设0.05 mol气体全是N2O4则移 0.1 mol电子，
而实际 0.03 mol 的铜在反应中转移 0.06 mol的电子, 因为 0.06 介于 0.05 和 0.15 之间；0.05和0.1 之间； 所以用极限法判断组成可能有两种极限
硝酸的3种计算
C
铁过量，则溶液中的0.1mol铁全部以Fe(NO3) 2既Fe2+形式存在 体现酸性的硝酸既Fe（NO3）2：0.1mol×2
n (HNO3)=
元素守恒
体现氧化性的硝酸既NO和NO2：0.08mol
实验的原理：
Cl2>Fe3+
氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物
C的非金属性强于Si 最高价氧化物对应的水化物的酸性的强弱
3
0.03 mol
8
0.06 mol
2
0.04 mol
3
n
混酸
过量判断：H+不足
3Cu + 8H+ + 2NO3- == 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
1.离子方程式计算法（混酸）
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，因次，此类题目应用离子方程式来计算，先做
0.03×2=3n+(1.12/22.4-n)×1
把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反应后 剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若 不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为
A.3.5mol /L C.7.0mol /L B.4.5mol /L D.9.0mol /L
[错误解答]根据反应： 3Cu + 8HNO3 = 3Cu（NO3）2 + 2NO↑+ 4H2O，题目 中给出的硝酸的物质的量为0.04mol，因此，参与反应 的铜的物质的量为0.015mol，因此答案为A。
高一化学金属与硝酸反应的有关计算
(2009·黄冈调研)在一定温度下，某浓度
的硝酸与金属锌反应生成NO2和NO，两 者的物质的量之比为1：3，则要使1mol 金属锌完全反应，需要硝酸的物质的量 为( A )
A．2.8mol B．2.6mol
C．2.4mol
D．0.8mol
二、合金与HNO3反应的计算
【例2】 (2009·启东模拟)某高三研究性学习 小组为了测定某铜银合金的成分，将30.0g该 合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中，待 合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标准状 况)，并测得溶液的c(H＋)＝1mol/L，假设反 应后溶液的体积仍为80mL，试计算：
硝酸与金属反应的计算
一、金属与HNO3反应的计算 二、合金与HNO3反应的计算 三、金属与HNO3、H2SO4混酸反应的计算 四、金属与HNO3反应，产生的气体又被 O2氧化成HNO3的计算 五、金属与HNO3反应后，再加NaOH使 金属离子沉淀的计算
一、金属与HNO3反应的计算 例1、38.4mgCu与适量的浓HNO3反应， Cu全部溶解后，共收集到22.4ml气体（标 准状况下），反应消耗的HNO3的物质的 量可能是（ C ） A 1.0×10-3 mol B 1.6×10-3 mol C 2.2×10-3 mol D 2.4×10-3 mol
A、9.02 g C、8.2 g
B、8.51g D、7.04 g
＊归纳总结＊
在解决硝酸与金属反应中的计算问题时， 可抓住“一个技巧”、“两个守恒” ①“一个技巧” ——利用离子方程式计算 ②“两个守恒”：
Ｎ原子守恒和电子守恒；
； / 成都小某浓度的HNO3溶 液完全反应，将放出的气体与1.12L O2 （标况）混合通入水中，恰好全部被水吸 收，则合金中Cu的质量是（ C ）。 A、9.6g B、6.4g C、3.2g D、4.8g
解题方法——铜与硝酸反应的相关的计算
例2 1.92gCu粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标况),则所消耗硝酸的物质的量是A 0.12molB 0.11molC 0.09molD 0.08mol例3 76.8mgCu与足量浓硝酸反应,铜作用完全后,如果NO3-减少2×10-3mol,则溶液中H+同时下降A 2.2×10-3molB 3.2 ×10-3molC 4.4×10-3molD 4.8×10-3mol例4 有硫酸与硝酸的混合液,取出其中10ml,加入足量的BaCl2溶液,将生成的沉淀过滤洗涤,干燥称得质量为9.32g.另取这种溶液10ml与4mol/L的NaOH溶液25ml恰好中和.求①混合液中H2SO4与HNO3的物质的量浓度是多少？②另取10ml的混合液与0.96g铜粉共热时，有多少ml气体产生?例5:锌与硝酸反应,若有1mol硝酸参加法院，则有0.8mol的电子发生转移,此时硝酸的还原产物中N元素的化合价A +4B +1 C+2 D－3例现有铁和铜组成的合金共a mol，其中Cu的物质的量分数为x，研成粉末状后全部投入含b mol HNO3的稀溶液中，使其充分反应，且HNO3的还原产物只有NO。
试回答下列问题：（1）随HNO3用量的增加，溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有六种情况，请用粒子符号填写下列表1空白：①②③④⑤⑥溶液中的金属离子Fe2+Fe2+、Cu2+Cu2+、Fe3+残留固体成分Fe、Cu Cu（2）若残留固体只有铜时，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号）；若合金全部溶解，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号）；（3）当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，b的取值范围（用a，x表示）；（4）当x=0.5 ，且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等，在标准状况下共产生672mLNO。
则a = ，b = ，巩固：（1）m g铁屑与含有n g HNO3的溶液恰好完全反应，若m∶n =1∶2.7，该反应的化学方程式为。
高一化学金属与硝酸反应的有关计算
一定体积的Ｏ2 ，恰好使气体完全溶于水
中，则通入Ｏ2的体积（ B ）
A.504 ｍＬ
B.336 ｍＬ
C.224 ｍＬ
D.168ｍＬ
14gCu-Ag合金与一定量某浓度的HNO3溶 液完全反应，将放出的气体与1.12L O2 （标况）混合通入水中，恰好全部被水吸
收，则合金中
(1)0.3mol/L (2)c(HNO3)＝0.6mol/L，c(H2SO4)＝0.9mol/L
四、金属与HNO3反应，产生的气体又被 O2氧化成HNO3的计算
例3 1.92 g铜投入一定量浓HNO3中，铜 完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收
集到672ｍＬ气体（标准状况），将盛有此
气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下
(1)被还原的硝酸的物质的量； (1)0.3mol
(2)合金中银的质量分数。
(2)36.0%
三、金属与HNO3、H2SO4混酸反应的计算
例3、1L稀HNO3和稀H2SO4的混合液， 其物质的量浓度分别为0.1mol·L-1和 0.4mol·L-1。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 （ ）D 。 A 2.4g B 3.2g C 6.4g D 9.6g
为( A )
A．2.8mol
B．2.6mol
C．2.4mol
D．0.8mol
二、合金与HNO3反应的计算
【例2】 (2009·启东模拟)某高三研究性学习 小组为了测定某铜银合金的成分，将30.0g该 合金溶于80mL13.5mol/L的浓HNO3中，待 合金完全溶解后，收集到气体6.72L(标准状 况)，并测得溶液的c(H＋)＝1mol/L，假设反 应后溶液的体积仍为80mL，试计算：
B、6.4g
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硝酸与金属反应的计算练习题
1．有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的 10 mL 加入足量的氯化钡溶液，过
滤、洗涤、烘干后得到 9.32 g 沉淀，滤液跟 4 mol/L 烧碱溶液反应，用去 35
mL 时恰好中和。求:
⑴混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度；
⑵另取 10 mL 原混合溶液，加入 2.56 g 铜共热，在标准状况下收集到多
少毫升的气体。
2．为了测定某铜银合金的组成，将 17.2 g 合金溶于 50 mL 11.0 mol/L 的浓
硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体4.48 L( 标准状况)，并测得溶液的 PH
＝0。假设反应后溶液的体积仍为 50 mL。试计算
⑴被还原的硝酸的物质的量；
⑵合金中银的质量分数。
3．6.4 g 铜与过量的硝酸(60 mL 8 mol/L)充分反应后，硝酸的还原产物有 NO2、
NO，反应后溶液中所含 H＋ 为 n mol， 此时溶液中所含 NO3－ 物质的量为
A.0.28 mol B.0.31 mol
C.(n＋0.2) mol D.(n＋0.4) mol
4．一定量的铝铁合金与 300 mL 2 mol/L 硝酸反应生成 3.36 L NO (标准状况)
和三价铁盐、铝盐等，再向反应后的溶液中加入 3 mol/L NaOH 溶液，使铝铁元
素全部转化为沉淀，则所加 NaOH 溶液的体积是
A. 150 mL B. 200 mL C. 450 mL D.无法计算
5．14 g 铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出 NO 气体后得到溶液 1 L。
称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重 8 g。则原溶液中硝酸的浓度为
A. 0.4 mol/L B. 0.6 mol/L C. 0.8 mol/L D. 1.0 mol/L
6．一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。已知参加反应的 30 g HNO3 中被还原
的 HNO3 质量为 13 g，则生成的 NO 和 NO2 的体积比为( 同温同压下测定)
A. 1:1 B. 1:2 C. 2:11 D. 4:1
7．m g 铜与一定浓度的硝酸完全反应放出 V1 L 气体，将所得气体通过足量水后，
收集到 V2 L气体，欲使 V2 L气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为(气体
体积均在标准状况下测定，且不考虑有 N2O4 生成)。
A.6.89V1 mol B.6.89V32 mol C.128m mol D.无法计算
8．14 g 铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与 1.12 L 标准状
况下的氧气混合，通入水中恰好全部吸收，则合金中铜的质量是
A. 9.6 g B. 6.4 g C. 3.2 g D.1.6 g
9．3.25 g 某金属单质跟过量稀硝酸反应时，未观察到有气体放出，但测知生成
物中有 NH4NO3 。当向反应后的溶液中加入过量热的烧碱溶液时，有气体放出，
其体积为 280 mL (标准状况)，求
⑴如用 R 表示该金属，写出 R 与硝酸反应的化学方程式。
⑵ R 是哪种金属？(写出推断过程)