硝酸的有关计算
硝酸计算专业知识
HNO3与Fe恰好完全反应型:
计算原理:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO +2H2O 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO +4H2O
所得溶质为硝酸铁或硝酸亚铁或混合物
练习1. 含ag硝酸旳稀溶液,恰好使5.6gFe粉完 全溶解,若有n/4gHNO3被还原,则n值不可能是
Fe、Cu混合与HNO3反应旳计算
B4.5mol/L C7.0mol/ L D9.0mol/L
硝酸与金属反应旳计算：
n(总HNO3)=n(氧化剂)+n(酸介质)+n(余) ①电子守恒②原子守恒③利用离子方程式计算
练习3．1L稀硝酸和稀硫酸旳混合液，其物质旳量浓度分别为 0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量旳铜粉，则最多能溶 解铜粉旳质量为
A2.4g B3.2g C6.4g D9.6g
练习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-旳物质旳量为________mol。
【答案】(a+0.1)mol
【例2】(2023年上海市高考题)铜和镁旳合金 4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只 产生4480mL旳NO2气体和336mL旳N2O4气 体（气体旳体积已折算到原则情况），在反应 后旳溶液中，加入足量旳氢氧化钠溶液，生成 沉淀旳质量为
C(HNO3)=0.6mol/L C(H2SO4)=0.9mol/L
3、多步综合计算
涉及到多种反应和多种物质，一般能够用守恒法解答。 守恒法涉及：电子守恒，原子守恒，质量守恒等。
（1）、电子守恒 【解析】在整个反应中得失电子数守恒，氧化剂得到旳电子与还原
有关硝酸的计算
答案：0.65mol
技巧型计算之二：得失电子守恒
重点思路： 金属失去的电子==氮元素得到的电子 如果将生成的NO、NO2等气体与氧气混合， 通入水中，使气体恰好全部吸收失电子守恒综合
例4： 某浓度稀HNO 3 与金属M 反应时，能得到 +2价硝酸盐， 反应时 M 与 HNO 3 的物质的量之比为 5 ∶ 12 ，则反应时 HNO3的还原产物是 （ ） A、NH4NO3 B、N2 C、N2O D、NO
答案：B
技巧型计算之一：N原子守恒
思路：浓硝酸不论发生什么反应，其中的氮原子物质的量 守恒。 例如，足量Cu与 10mol浓硝酸反应，生成的有NO、 NO2、N2O4，以及Cu(NO3)2，根据守恒关系，有： 10=n（NO）+n（NO2）+2×n（N2O4）+2×n（ Cu）
技巧型计算之一：N原子守恒
答案：B
技巧型计算之二：得失电子守恒
例3： 一定量的铁与一定量的浓 HNO 3 反应，得到硝酸铁液和 NO2 、N2O4 、NO的混合气体，这些气体与 3.36 L O2（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。若向所得硝酸铁溶液中加入 2 mol • L -1 的 NaOH 溶液至 Fe 3+ 恰好沉淀，则消耗 NaOH 溶液的体积是( ) A、300 mL B、150 mL C、120 mL D、90 mL
有关硝酸的计算
有用的化学方程式
Cu + 4HNO （浓） = Cu NO3 2 + 2NO2 +2H2 O 3 3Cu + 8HNO （稀） = 3Cu NO3 2 + 2NO+ 4H2 O 3 Fe + 4HNO （稀，过量） = Fe NO3 3 + NO+ 2H2 O 3
70%硝酸中硝酸的浓度
70%硝酸中硝酸的浓度70%硝酸中硝酸的浓度是多少？这是一个化学问题，也是许多学生在学习化学时常常遇到的问题。
那么，让我们来深入了解一下这个问题。
首先，我们需要知道什么是浓度。
浓度是指溶液中溶质的质量或摩尔数与溶剂的质量或体积之比。
在这种情况下，我们需要计算70%硝酸中硝酸的质量百分比。
70%硝酸中硝酸的质量百分比可以通过以下公式计算：硝酸质量百分比 = 硝酸的质量÷ 70%硝酸的总质量× 100%因此，我们需要知道70%硝酸的总质量以及硝酸的质量。
首先，让我们计算70%硝酸的总质量。
70%硝酸是指每100克溶液中含有70克硝酸。
因此，如果我们有100克70%硝酸，那么其中含有70克硝酸。
接下来，让我们计算硝酸的质量。
由于我们想知道70%硝酸中硝酸的质量百分比，因此我们需要知道硝酸在70%硝酸中的含量。
根据定义，70%硝酸中含有30%的水。
因此，如果我们有100克70%硝酸，那么其中含有30克水。
因此，硝酸的质量为：硝酸的质量 = 70%硝酸的总质量 - 水的质量硝酸的质量 = 100克 - 30克硝酸的质量 = 70克现在我们有了所有必要的信息，可以计算出硝酸在70%硝酸中的质量百分比：硝酸质量百分比 = 硝酸的质量÷ 70%硝酸的总质量× 100% 硝酸质量百分比 = 70克÷ 100克× 100%硝酸质量百分比 = 70%因此，70%硝酸中硝酸的浓度为70%。
总之，计算70%硝酸中硝酸的浓度需要知道70%硝酸的总质量以及其中硝酸和水的含量。
通过计算可得到，70%硝酸中硝酸的浓度为70%。
硝酸的计算2013
0.1mol
课堂检测 1.往浅绿色Fe(NO3)2溶液中逐滴加入稀盐酸溶
液的颜色变化是：（ C ） A、 颜色变浅 B、 逐渐加深 C、 变为棕黄色 D、 没有改变 2、铜粉放入稀硫酸溶液后，加热后无明显现象 发生，当加入下列一种物质后，铜粉质量减少， 溶液呈蓝色，同时有气体产生，该物质可能是 A （ ） C
A. Fe2 (SO4)
3
B. Na2CO3 C. KNO3
D.FeSO4
如图所示转化关系， A O O D 判断A、B、C、D、E 2 2 各是什么物质(写出 H H2O C 2 化学式） B O2 Cu E (1)当A为气体单质时，A是_____，B是 N2 NH3 NO NO2 HNO3． _____，C是___，D是___，E是_____．
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
金属与HNO3、H2SO4混酸反应的计算 1L稀HNO3和稀H2SO4的混合液，其物质的量浓 特别注意：金属与混合酸反应要用离 度分别为0.1mol·-1和0.4mol·-1。若向该混合液 L L 子方程式进行计算，先判断 H+与 中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量 NO3- 的量，根据不足量计算 D 9.6g 为（ D ）。A 2.4g B 3.2g C 6.4g 1L 0.1mol·-1稀HNO3提供氢离子：0.1mol L 提供硝酸根离子： 0.1mol 1L 0.4mol·-1稀H2SO4提供氢离子：0.8mol L 总共溶液中氢离子： 0.9mol
硝酸的计算
硝酸的计算与硝酸有关的计算由于涉及到原子守恒、得失电子守恒，所以在题目中较为常见，在实际问题中硝酸有关的计算主要可归纳为以下几种情况：1、依据得失电子守恒的计算例1：1.92 g铜投入到一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越淡，将收集到的气体与一定体积的氧气混合于试管倒立于水槽中，恰好使所有气体完全溶于水，则通入氧气的体积为A 504mLB 336mLC 224mLD 168mL解析：分析题意，从电子转移角度可知，Cu和HNO3反应时，Cu 是还原剂失去电子，形成氧化产物Cu(NO3)2；HNO3是氧化剂得到电子，形成还原产物NO2、NO、N2O4等，依据得失电子守恒可知，Cu失去的电子与HNO3得到的电子相等。
氮氧化物与O2混合完全溶于水形成HNO3，O2是氧化剂，得到电子，氮氧化合物是还原剂失去电子，得失电子守恒，从整个反应过程来看，相当于O2得到了Cu失去的电子，2n(O2)=n(Cu)=0.03mol，V(O2)=336ml。
答案：B。
例2：铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原只产生224ml的NO气体4480ml和NO2的气体（标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为A 9.02gB 8.51gC 8.26g D7.04g解析：依据题意，反应过程为Cu、Mg被HNO3氧化失去电子形成Cu2+和Mg2+，HNO3得到电子形成还原产物NO和NO2，NO和NO2，向反应后的溶液中加入足量的NaOH形成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，Cu2+和Mg2+结合的OH-的物质的量与两金属失去电子的物质的量相等，依据NO和NO2体积可得HNO3得到电子物质的量为0.23mol，依据得失电子守恒可知，两金属失去的电子也为0.23mol，沉淀的质量为4.6g+0.23×17g=8.51g。
答案：B。
2、依据原子守恒的计算例3：若将12.8g铜与一定量的硝酸反应，铜消耗完时，共产生NO和NO2的混合气体5.6L（标准状况）。
硝酸稀释公式
硝酸稀释公式硝酸是一种常见的化学品，其浓度较高时具有强烈的腐蚀性。
为了安全使用硝酸，我们常常需要将其稀释。
硝酸稀释公式可以帮助我们计算所需的溶液浓度和体积，以便得到我们需要的浓度和量。
硝酸稀释公式的基本原理是质量守恒定律和浓度的定义。
在稀释过程中，硝酸的质量保持不变，只有体积和浓度发生变化。
我们可以使用以下公式来解决硝酸稀释问题：C1V1 = C2V2其中，C1是初始溶液的浓度，V1是初始溶液的体积，C2是目标溶液的浓度，V2是目标溶液的体积。
为了更好地理解这个公式，我们可以通过一个实际的例子来说明。
假设我们有100 mL浓度为10 mol/L的硝酸溶液，我们想要将其稀释为 2 mol/L的溶液。
我们可以使用硝酸稀释公式来计算所需的体积：(10 mol/L)(100 mL) = (2 mol/L)(V2)通过简单的计算，我们可以得到目标溶液的体积为500 mL。
因此，我们需要将100 mL浓度为10 mol/L的硝酸溶液稀释为500 mL浓度为2 mol/L的溶液。
硝酸稀释公式不仅适用于硝酸，还可以用于其他化学物质的稀释。
通过合理地应用这个公式，我们可以根据需要调整溶液的浓度和体积，以满足实验或工业生产的要求。
在使用硝酸稀释公式时，我们需要注意一些安全问题。
硝酸具有强酸性和腐蚀性，所以在操作过程中必须戴上防护手套和护目镜，并确保在通风良好的地方进行操作。
此外，稀释硝酸时应缓慢加入水，避免溅出和产生危险。
硝酸稀释公式是一种重要的化学计算工具，可以帮助我们安全有效地稀释硝酸溶液。
通过合理应用这个公式，我们可以调整溶液的浓度和体积，以满足实验和工业生产的需求。
在使用硝酸稀释公式时，我们必须注意安全操作，并遵循正确的实验室规程，以确保人身安全和实验质量。
硝酸性质与计算技巧
电子转移守恒： 2×n Cu2+ = nNO2 + 3× nNO
氮原子守恒： n HNO3 = 2×n Cu(NO3)2 + n NOx
列方程组求NO、NO2
解题技巧：②①反转应移消电耗子n数H=N金O属3=失显电酸子性数硝=酸2×+n作C氧u化2+剂硝酸
硝酸性质与计算技巧
物 理 性 质
硝酸的物理性质
纯硝酸是 无 色、易 挥发、 有 刺激性 气味的液体，比水重，
沸点是83℃，与水以任意比例互 溶。常用浓硝酸的质量分数约为 69%，98%以上的硝酸
叫 发烟硝酸 。
硝酸的化学性质
化 学 性 质
化 学 性 质
硝酸的化学性质 强酸性
使指示剂变色 稀硝酸使紫色的石蕊试液变红 浓硝酸使它先变红后褪色
例：将 6g 铁粉与 0.4mol 稀硝酸混合，充分反应后，
铁元素的存在形式为（ D ）
A.Fe3+
B.Fe 、Fe2+ C、Fe2+ D、Fe2+、Fe3+
解题技巧：
硝酸与金属反应 3.金属与硝酸反应一般规律
经 典 例 题
例: 6.4g Cu完全溶于一定浓度的硝酸中，收集到 2.24L（标况）气体（NOx）。
（一）与金属反应
a.几乎可和所有金属（除金、铂外）反应，并 显示最高价（若铁过量则生成亚铁离子）反应 时，硝酸显示强氧化性和酸性。
b、铁、铝遇冷浓HNO3发生钝化
c、浓硝酸一般被还原为NO2，稀硝酸被还原为 NO，其本质是NO3—在酸性条件下显示强氧化性
反 应 历 程
向一定量的浓硝酸加入足量的Cu， 可能会发生什么哪些反应?
第七讲 硝酸以及有关硝酸的计算
第七讲 硝酸以及有关硝酸的计算（难点、热点）硝酸是一种强氧化性酸，其强氧化性特别是硝酸参与化学反应的计算是中学化学知识中的重点及难点，也是高考中常见的命题热点。
一、 关于硝酸1、氧化性酸和酸的氧化性任何酸溶液中都有较大量H +, H +作为氢元素的最高价态当然具有氧化性，且只有氧化性。
因此，任何酸都具有氧化性，我们称其为：“酸的氧化性”，所谓酸的通性也就是H +的性质，活泼金属与酸发生置换反应放出氢气就体现了酸（H +）的氧化性。
氧化性酸则是指其酸根部分也拥有氧化性的酸，如硝酸。
2、硝酸在化学反应中的作用①．只起酸的作用，如：Cu(OH)2 + 2HNO 3 == Cu(NO 3)2 +2H 2O②．只起氧化剂的作用。
如:C + 4 HNO 3 == CO 2↑ +4 NO 2 ↑+2H 2O③．即起酸的作用又起氧化剂的作用，如：3FeO + 10 HNO 3 (稀) == 3Fe(NO 3)3 + NO ↑ + 5 H 2O3、 硝酸跟金属反应的一般规律①．除Au 、Pt 以外，硝酸能和几乎全部金属发生氧化还原反应。
②．硝酸越稀，其还原产物的价态越低；金属越活泼，其还原产物的价态越低。
③．Fe 、AL 能被冷、浓硝酸钝化（钝化不是不反应）。
④．位于金属活动顺序表中H 以后的金属（Cu 、Hg 、Ag ）能使浓硝酸还原为NO 2 ，稀硝酸还原为NO 。
如：Ag + 2HNO 3(浓) == AgNO 3 + NO 2 ↑+ H 2O3Ag + 4HNO 3(稀) == 3AgNO 3 + NO ↑ + 2H 2OZn 、Mg 等活泼金属与HNO 3 反应时，硝酸有可能被还原成N 2O 、N 2等，与极稀的硝酸反应，硝酸甚至被还原成NH 3.HNO 3(稀)只能使石蕊试液变红，不能使之褪色，因稀硝酸的氧化性不如浓硝酸强，不能将石蕊氧化。
例题1、 取三张蓝色石蕊试纸置于表面皿上，然后按顺序滴加65%的硝酸，98.3%的硫酸和新制氯水，三张试纸最终呈现的颜色是（ ）A. 白 红 白B. 红 黑 红C. 红 红 红D. 白 黑 白解析：因上述两酸均为浓酸，均具有强氧化性，新制氯水中含强氧化性的次氯酸，浓硫酸还表现出脱水性，所以应选D 。
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硝酸的有关计算
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况下的体积为1120mL(假设反应中只产生NO或NO2)，则消耗硝酸的物质的量为（）mol A．0.12B．0.11C．0.09D．0.08
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)，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
例2．某金属单质和浓硝酸反应时，每有0.25mol单质反应就消耗1mol浓硝酸，反应中浓HNO3还原为NO2，则金属氧化后的化合价是（）
A．+1B．+2C．+3D．+4
例3．在1molKNO3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．5.6L B．11.2L C．22.4L D．33.6L
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和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+的物质的量浓度是（）mol/L
A．0.15B．0.225C．0.35D．0.45
【巩固练习】
1．取0.6 mol Cu 2S 与足量的浓硝酸完全反应，则参加反应的硝酸中未被还原的硝酸为( )
A 、1.2 mol
B 、2.4 mol
C 、3.6 mol
D 、无法确定
2．一定量的铜与一定量的浓硝酸恰好反应产生NO 和NO 2两种气体，已知反应中被还原的硝酸占硝酸总量的1/3，则还原产物中NO 与NO 2的物质的量之比为 ( )
A 、1∶1
B 、1∶2
C 、2∶3
D 、2∶1
3．某金属与浓硝酸恰好完全反应生成NO 2(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
B 、Ag
C 、Al
D 、Fe
4．将14g 铜银合金与足量某浓度的硝酸反应，使放出的气体与1.12L 氧气（标准状况）混合恰好被水全部吸收生成硝酸，则合金中铜的质量为 ( )
A 、3.2g
B 、4.43g
C 、10.8g
D 、12.4g
5．把70%HNO 3（密度为1.40g/cm 3）加到等体积的水中，稀释后硝酸溶液中溶质的质量分数是 ( )
A 、0.35
B 、小于0.35
C 、大于0.35
D 、小于或等于0.35
6．将17.6g FeS 跟足量的浓硝酸反应，生成 Fe(NO 3)2、H 2SO 4、NO 2、H 2O ，在参加反应的硝酸中没有被氧化的硝酸为（ ）
A 、25.2g
B 、37.8g
C 、0.4mol
D 、0.6mol
7．38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL （标准状况），反应消耗的HNO 3的物质的量可能是（ ）
A 、110⨯-3mol
B 、1.610⨯-3mol
C 、2.210⨯-3mol
D 、2.410⨯-3mol
8．25.6mg 铜与1.4⨯10-3mol 的浓硝酸恰好反应，反应完毕后，收集到的气体在标准状况下的体积为（ ）
A 、13.44mL
B 、15.68mL
C 、7.84mL
D 、17.92mL
9．在铁和铜的混合物中加入一定量的稀硝酸，充分反应后剩余金属m 1g ，再向其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m 2g ，则m 1与m 2的关系是（ ）
A 、 m 1一定大于m 2
B 、m 1可能等于m 2
C 、m 1一定等于m 2
D 、m 1可能大于m 2 10．1.92 g 铜投入到一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越淡，共收集到标准状况下672mL 气体，将盛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，则通入氧气的体积为 （ ）
A 、504mL
B 、336mL
C 、224mL
D 、168mL
11．两份铜的试样分别与浓硫酸、稀硝酸反应，
（1）若消耗硫酸和硝酸的物质的量相同，则两份铜的试样的质量比是 ；
（2）若产生的气体的体积相同（均在标准状况下测定），则两份铜的试样的质量比是 。
12．在500mL0.2 mol/L 的稀硝酸中加入1.92克铜片，让其充分反应。
试求：
（1）产生的气体在标准状况下占的体积？
（2）溶液中H +的物质的量浓度是多少？
（3）溶液中NO 3-的物质的量浓度是多少？
（4）若要使溶液中的Cu 2+全部转化为Cu(OH)2沉淀，应加入0.2mol/L 的 氢氧化钠溶液多少毫升？
13．为了测定某铜银合金的成分，将30.0g 合金放入80mL 13.5mol/L 的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L （标准状况下），并测得溶液中c （H +）为1mol/L 。
假定反应后溶液的体积没有变化，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。