硝酸与金属反应的有关计算2018(最新整理)

硝酸与金属反应的有关计算 2018.12

一、整体思路

硝酸与金属反应过程中硝酸有两个作用：一是酸的作用，一是氧化剂的作用

二、计算方法

①原子守恒法

－3

HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO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中氮原子的物质的量。

②电子守恒法

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失电子的物质的量。

③离子方程式计算法

－3

金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO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

－3

属或H＋或NO进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。

④终态法

例1. 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,反应过程中消耗此硝酸的物质的量为( )

A. 2.4 mol

B. 2.6 mol

C. 2.8 mol

D. 3.2 mol

例2.一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体VL（标准状况），向反应后的溶液中（铜元素、硫元素的存在形式分别为Cu2+、SO42-）加入足量NaOH稀溶液，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧沉淀，得到CuO固体12.0g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为1﹕1，则VL可能为

A．7.5L B．9.5L C．13.6L D．16.8L

例3.足量铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与1.12LO2（标准状况）混合后通入水中，气体被水完全吸收．若向原所得溶液中加入5mol?L-1H2SO4溶液100mL，则继续溶解的Cu的质量为（　）

A. 6.4g

B. 9.6g

C. 19.2g

D. 24g

Ex1:某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中c(SO42-)+c(NO3-)=2.5mol?L-1,取200mL该混合酸,则能溶解铜的最大质量为( )

A 12.8 g

B 19.2 g

C 32.0 g

D 38.4 g

2、在某100mL混合酸溶液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别为0.4mol?L-1和0.2mol?L-1，向该混合液中加入1.92g铜粉，加热充分反应后，所得溶液的Cu2+的物质的量浓度为（）A．0.15 mol?L-1

B．0.225 mol?L-1

C．0.3 mol?L-1

D．不能确定

例4、一定量的浓硝酸与足量铜完全反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L（标准状况），这些气体与一定体积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。若向所得硝酸铜溶液中加入4mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是50mL，下列说法正确的是（）

A.参加反应的硝酸是0.4mol

B.消耗氧气的体积为1.68L

C.混合气体中含NO21.12L

D.此反应过程中转移的电子为0.3mol

例5、某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份．向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6g．向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示（已知硝酸只被还原为NO气体）．下列分析或结果错误的是（）

A．原混合酸中HNO3的物质的量为0.8mol

B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe3+═3Fe2+，BC段产生氢气

C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4

D．H2SO4浓度为2.5mol.L-1

例6、将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体的体积为11.2L（标准状况），请回答：

（1）NO的体积为____________L，NO2的体积为____________L。

（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL amol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为______mol/L。

（3）使铜与硝酸反应产生的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水_________g。

例7.取xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mLN2O4的气体（都已折算到标准状态），在反应后的溶液中加足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02g。则x等于

A．8.64g B．9.00g C．9.20g D．9.44g

Ex：1．38.4 mg Cu与适量的浓硝酸反应，Cu全部反应后，共收集到22.4 mL气体(标准状况下)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是( )

A．1.0×10－3 mol B．1.6×10－3 mol

C．2.2×10－3 mol D．2.4×10－3 mol

2．0.3 mol Cu2S跟HNO3溶液恰好完全反应，生成Cu(NO3)2、H2SO4、NO2、NO和H2O，则未

被还原的HNO3的物质的量是( )

A．1.0 mol B．1.2 mol

C．0.3 mol D．2.2 mol

3.将3.36g铁加到一定量HNO3中，收集到1.12L气体（标况），则该反应的化学方程式为