硝酸与金属反应总结

金属和硝酸反应的分类题型

一、知识要点：

硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀、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，当硝酸与金属反应时条件不同，硝酸的还原产物不同。具体如下：

⒈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应时，浓硝酸剧烈反应，生成硝酸盐和NO2，与稀硝酸反应常需加热，生成硝酸盐和NO，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。

⒉常温时，铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸则可与它们反应。若加热，解除钝化则发生反应。

如：铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：Fe+6HNO3(浓)＝Fe(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O (注意：铁与硝酸反应时，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+反应生成Fe2+，NO气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。

Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O……①3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O……②

设n(Fe):N(HNO3)=a，则

a≤1/4时，按①进行；a≥3/8时，按②进行；1/4≤a≤3/8时，两者都有。

如：５Fe＋１６HNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2 +4NO↑+2H2O

比例关系：４HNO3～NO

②可认为是①反应后Fe过量。Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2

⒊当硝酸与金属活动顺序表中排在氢以前的金属如镁、锌铁等反应时，由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。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，对于同一种还原剂来说，硝酸越稀则还原产物中氮元素的价态越低。浓硝酸被还原的主要产物是NO2，稀硝酸被还原的产物主要是NO；再如较稀的硝酸还原产物主要是N2O，而更稀的硝酸则被还原成NH3（NH3与HNO3反应生成NH4NO3）。当然，硝酸与金属发生的氧化还原反应比较复杂，这里对硝酸的还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：

⒈概念型：

下列关于硝酸的叙述正确的是（C）

A．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸B．铜与浓硝酸和稀硝酸都能反应生成二氧化氮C．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂D．稀硝酸与活泼金属反应放出氢气，而浓硝酸则使金属钝化

变式㈠：用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列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㈡：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㈢：将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生；但加入某盐后,发现铜粉质量逐渐减少，同时有气体产生，则该盐可能是(C )

A．硫酸铁B．硫酸锌C．硝酸钾D．氯化钠

变式㈣：等质量的铜分别与足量浓硫酸、稀硝酸充分反应，下列说法正确的是（BD）A．被还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㈤：相同质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反应（硝酸的还原产物分别是NO2和NO），在相同条件下用排水法收集反应产生的气体。下列叙述正确的是（D）

A．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㈥：将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（B）

A．反应速率：两者相同B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少

变式㈦：用以下三种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)铜跟浓硝酸反应；(2)铜跟稀硝酸反应；

(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。

以下叙述中正确的是（AD）

A．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)

⒉计算型：

①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全部反应完，则反应中消耗的硝酸为mol，被还原的硝酸为mol，转移的电子为mol。(0.11、0.05、0.06)

变式㈠：13g锌与硝酸溶液反应，共消耗了31.5g硝酸，硝酸的还原产物是（A）

A．NH4NO3或N2O B．只有N2O C．只有NO D．只有N2

变式㈡：⑴mg铁屑与含有ngHNO3的硝酸溶液恰好完全反应，若m:n=1:2.7，该反应的化学方程式为（假设还原产物只有一种，且只生成一种盐）⑵含ngHNO3稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有n/4gHNO3被还原成NO（无其它产物）则n的范围为。

⑶某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2：5，此时硝酸的还原产物是。

答案：⑴5Fe + 12HNO3 = 5Fe(NO3)2 + N2↑+ 6H2O

⑵16.8≤n≤25.2 ⑶N2O或NH4NO3

变式㈢：14g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1L。称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重8克。则原溶液中硝酸的浓度为（C ）

A．0.4 mol/L B．0.6 mol/L C．0.8 mol/L D．1.0mol/L

变式㈣：一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。已知参加反应的30gHNO3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)（C）

A. 1:1

B. 1:2

C. 2:11

D. 4:1

变式㈤：mg铜与一定浓度的硝酸完全反应放出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（气体体积均在标准状况下测定，且不考有N2O4的生成）（BC）

A．V1／89.6mol B．V2/89.6mol C．m/128mol D．无法确定

变式㈥：Cu与1mol·L-1的硝酸反应，如果NO3-浓度下降0.2mol·L-1,则溶液中c（H+）同时下降（D ）

A．0.2mol·L-1 B.0.4mol·L-1 C.0.6mol·L-1 D.0.8mol·L-1

变式㈦：6.4g铜和过量的硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含