关于硝酸的计算
【化学】有关硝酸的计算课件
3、将1molKNO3和4mol H2SO4溶于1L水，向其 中加入1.5mol铜粉，充分反应后产生的气 体在标准状况下的体积是（ C ） A、5.6L B、11.2L C、22.4L D、33.6L
2．某铁的氧化物，用7 mol/L的盐酸100 mL在一定条 件下恰好完全溶解，所得溶液中再通入0.56 L标准状 况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2+ 完全转化为Fe3+,则该氧化物的化学式可表示为
D
A．FeO
B．Fe3O4
C．Fe4O5
D．Fe5O7
三、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+)+2n(Cu2+)
关于硝酸的计算 一、利用N守恒计算：
溶液中的NO3- 和生成的NO(或NO2)中N的 物质的量之和等于原HNO3的物质的量
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 0.65mol 量为_______
。
二、利用电子守恒计算：
金属转移的电子＝氮元素转移的电子
5、将32.0g Cu投入50mL 12moL/L的浓硝酸中，充 分反应后，收集到4.48L（标准状况）NO和NO2的 混合气体。 0.2 （1）被还原硝酸的物质的量是___mol。
（2）判断32.0gCu和50mL 12moL/L的硝酸反应后何 者有剩余？___，其物质的量是___mol。 Cu 0.3 （3）如果往反应后的体系内再加100mL2mol/L的稀 硫酸，充分反应后又有气体逸出，写出离子反应 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 方程式: _________________________________
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
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。
硝酸计算方法总结
【例题1】38.4g铜跟适量浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4L（标况），求：⑴反应消耗硝酸的物质的量；⑵还原产物NO2和NO的物质的量之比；⑶Cu与HNO3恰好完全反应，二者皆无剩余，欲求开始生成NO时HNO3溶液的浓度，还缺少的条件是_______________________________（用必要的文字和字母b表示），开始生成NO时HNO3溶液的浓度为___________________________（请写最后结果）。
解题思路：随着反应的进行，硝酸的浓度逐渐变小，产生的气体可能是纯净的NO2，也可能是NO2和NO的混合物。
n(Cu)＝38.4g/64.0g·mol－1＝0.6moln(气体)＝22.4L/22.4L·mol－1＝1.0mol这样，发生的反应可能是下列①一个，也可能是①②两个：①Cu ＋ 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2＋ 2NO2↑＋ 2H2O②3Cu ＋ 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2＋ 2NO↑＋ 4H2O于是，本题第一问就有多种解法。
方法一（极值法）：⑴若产生的气体全部是NO2，由化学方程式①得：n(HNO3)=4n(Cu)＝0.6mol×4＝2.4moln(NO2)=2n(Cu)＝0.6mol×2＝1.2molV(NO2)=1.2mol×22.4L·mol－1＝26.9L>22.4L可见，气体不全是NO2。
若产生的气体全部是NO，由化学方程式②得：n(HNO3)=8/3n(Cu)＝0.6mol×（8/3）＝1.6mol n(NO)=2/3n(Cu)＝0.6mol×(2/3)＝0.4molV(NO2)=0.4mol×22.4L·mol－1＝8.96L<22.4L所以气体是NO2和NO的混合物。
设生成的NO2为xmol，NO为ymol，则Cu ＋ 4HNO3(浓) == Cu(NO3)2＋ 2NO2↑＋ 2H2Ox/2 2x x3Cu ＋ 8HNO3(稀) == 3Cu(NO3)2＋ 2NO↑＋ 4H2O3y/2 4y y解得所以反应消耗n(HNO3)=2x＋4y=2×0.9mol＋4×0.1mol＝2.2mol⑵n(NO2)：n(NO)＝0.9mol：0.1mol＝9：1⑶由上面可知：n(NO2)＝0.9mol，n(NO)＝0.1mol生成NO时消耗HNO3的物质的量可以求出：8HNO3(稀)－－－－－－2NO↑8 2n(HNO3) 0.1moln(HNO3)=0.4mol欲求0.4molHNO3的浓度，须知HNO3溶液的体积－－－－－b：c(HNO3)=0.4mol/b答案：⑴2.2mol ⑵9:1 ⑶开始生成NO时HNO3溶液的体积b 0.4mol/b 方法二（守恒法）：⑴根据反应前后N原子守恒和Cu原子守恒得：n(HNO3)＝n(Cu(NO3)2)×2＋n(NO2)＋n(NO) （N原子守恒）＝n(Cu)×2＋n(NO2)＋n(NO) （Cu原子守恒）＝0.6mol×2＋1.0mol＝2.2mol⑵设生成的NO2为xmol，NO为ymol，则解得所以n(NO2)：n(NO)＝0.9mol：0.1mol＝9：1⑶与方法一相同。
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 。
硝酸的相关计算
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．2.4g B．3.2g C．6.4g D．9.6g 有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3 物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混 合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产 生标准状况下的气体多少升？（设反应中HNO3被还 原成NO)
铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1 g, 再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是( ) A. m1一定大于m2 B. m1一定等于m2 B. C. m1可能等于m2 D. m1可能大于m2
5.6克Fe与100mL某浓度的硝酸反应，生成的 气体在标准状况下体积为2.24L，反应后测得 溶液H+浓度为1mol/L，（假设溶液体积不变） 求该硝酸的物质的量的浓度： 。
一定条件下，足量的Fe与500mL某浓度 的硝酸反应，生成的气体在标准状况下体积为 44.8L，该气体相对氢气的密度为19，求该硝 酸的物质的量的浓度： 。
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
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
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关于硝酸的计算
一、离子方程式法
例1：在某100mL混合酸中，硝酸物质的量浓度为0.4mol/L，硫酸物质的量浓度为0.2mol/L,向其中加入3.2g铜粉,微热，待其充分反应后，溶液中铜离子的物质的量浓度约为（）
A.0.15mol/L
B.0.3mol/L
C.0.5mol/L
D.无法计算
二、氮原子守恒
硝酸与金属反应时，参加反应的硝酸可分成两部分，一部分表现酸性与金属阳离子结合生成盐，另一部分表现氧化性（被还原），生成氮的低价化合物。
∴发生反应的硝酸的物质的量等于生成盐中硝酸根离子的物质的量+ 还原产物中氮原子物质的量
n(HNO3) == 2n(Cu(NO3)2) +n(气体)
练习1：标准状况下，12.8gCu与一定量的浓HNO3反应，当铜全部反应后，共收集到NO2、NO混合气体 5.6L，求:反应消耗硝酸的物质的量是.
练习2：
将amolCu与一定量bmol浓HNO3恰好完全反应，随着HNO3浓度逐渐降低，反应放出的气体中含有NO2、NO，则被还原的硝酸的物质的量为（）
A(b-2a)mol Bb/4mol C2a/3mol D2amol
三、得失电子守恒
硝酸与金属反应属于氧化还原反应，硝酸中氮原子得到电子的数目等于金属原子失去电子的数目
例、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水，当生成1mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为
练习：
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（）
A. 1：4
B.1：5
C. 2：3
D.2：5
练习：
32g的Cu与一定量的浓硝酸反应恰好完全反应，生成NO2 、NO共11.2L （STP），求（1）参加反应的硝酸的物质的量？
（2）生成气体的物质的量分别为多少？。