金属与硝酸反应的计算

A．7.84 mL C．15.68 mL
B．13.44 mL D．17.92 mL
( B)
解析：扩放数据,简化计算
n(Cu)=0.4mol,生成0.4molCu(NO3)2,故生成 气体为1.4mol-0.4mol×2=0.6mol，气体体积为
0.6×22.4=13.44L。
2、电子得失守恒法
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电子的物 质的量。
金属与硝酸反应的计算
大家好
1
计算方法:
1、原子守恒法 2、电子得失守恒法 3、电荷守恒法 4、利用离子方程式计算法
1、原子守恒法
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的 作用以NO3-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物质的 量。
n(Cu,Mg)=0.115mol 故沉淀的质量为: 4.6g+(0.115mol×2)×17g/mol=8.51g。
大家好
19
4.某单质能与浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸
的物质的量之比为1∶4，则该元素在反应中所显示的
化合价可能是
（ ） BD
A.+1 B. +2 C. +3 D. +4
解析:浓硝酸→NO2 若为金属:
即(1.92/64)*2=n(O2)*4 求得n(O2)=0.015mol
V(O2)=336ml
大家好
17
五、金属与HNO3反应后，再加NaOH使 金属离子沉淀的计算
例.(2000年上海市)铜和镁的合金4.6g完全溶于
浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的
NO2气 体和336 mL的N2O4气体（气体的体积已折算到标
(1)被还原的硝酸的物质的量；
(2)合金中银的质量分数。
大家好
13
解ห้องสมุดไป่ตู้：
反应所产生的气体为NO和NO2的混合气体，n（混） =0.3mol，即被还原的硝的物质的量为0.3mol.
已知n(HNO3)剩＝0.08mol、 n(HNO3)还原＝0.3mol，得 硝酸银和硝酸铜中所含NO3-的物质的量为0.7mol，设合 金所含铜的物质的量为x，银的物质的量为y，根据得失
Cu + 4HNO3(浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2 ↑ + 2H2O
n(反应的硝酸)=n(被还原的硝酸)+ n(未被还原的硝酸) = n(被反应的硝酸)+2n(Cu2+)
大家好
3
例.25.6mgCu跟含有1.4×10-3 mol的硝酸恰好完全反
应,反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为
解析:
反应后的溶液中溶质是:Cu(NO3)2和HNO3。 n(NO3-
)=2n(Cu)+n(H+)=2×0.05+a=(0.1+a)mo
l
大家好
8
4、利用离子方程式计算法
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸
盐中NO
3
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
电子守恒和氮原子守恒，列方程组如下
64x+108y=30.0 2x+y=0.7
X=0.3
Y=0.1
大家好
进而求得合金中银 的质量分数为 36.0%
14
三、金属与HNO3、H2SO4混酸反应的计算
15.有一含0.04molH2SO4、0.04molHNO3的混合 稀溶液，加入足量的铜粉，加热充分反应，最终可
Fe+4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 +NO↑+2H2O (Fe 铁剩余说少明)应按第一个方程式进行计算，反应所消耗的
铁的物质的量为0.1mol n(反应的硝酸)=n(被还原的硝酸)+ n(未被还原的硝酸)
= n(被反应的硝酸)+2n(Fe 2+) =0.08mol+0.2mol =0.28mol C（HNO3） = 0.28m大家o好l/0.4L = 7.0mol/L 12
2、合金与HNO3反应的计算
(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：
3、电荷守恒法
HNO3过量时反应后溶液中（不考虑OH-）则 有： c(NO3- )=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)。
大家好
7
例.3.2 g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+ a mol,则此时溶液中 含NO3-的物质的量为__(_a_+_0__.1_)__mol。
大家好
11
1、金属与HNO3反应的计算
例.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
C
原HNO3溶液的物质的量浓度为
()
A解.3析.5m：o3l/FLe+B.84H.5NmOol3/(L稀C).=7.30Fmeo(lN/LOD3).92+.02mNoOl/L↑+4H2O (Fe
金属的化合价 M 被还原的硝酸 未被还原的硝酸
NO2
M(NO3)X
+1 1mol 1moL
1moL 1∶2
+2 1mol 2mol
2mol 1∶4
+3 1mol 3mol
3mol 1∶6
若为非金属则为+4:
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
结束
大家好
21
0.12mol 0.04mol
H+不足,n(NO)=0.12/4=大家0好.03mol
15
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
产生气体的物质的量是………
A.0.01 mol
B.0.03 mol
（）
C.0.04 mol
D.0.01-0.03 mol
解析:n(H+)=0.08+0.04=0.12(mol)
n(NO3)=0.04mol 3Cu + 8H+ + 2NO3+=Cu2++2NO↑+4H2O 3mol 8mol 2mol
解析:n(H+)=0.1+0.8=0.9(mol)
n(NO3-)=0.1mol 3Cu + 8H+ + 2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 3mol 8mol 2mol
0.9mol 0.1mol
NO3-不足,溶解n(Cu)=0.15mol;m(Cu)=9.6(g)
大家好
10
相关题型
1、金属与HNO3反应的计算 2、合金与HNO3反应的计算 3、金属与HNO3、H2SO4混酸反应的计算 4、金属与HNO3反应，产生的气体又被O2氧化 成HNO3的计算 5、金属与HNO3反应后，再加NaOH使金属离 子沉淀的计算
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. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g
大家好
18
解析:沉淀的质量为金属Cu、Mg的质量加上OH-的质量： 由电子守恒知: Cu、Mg的物质的量之和为
n(Cu,Mg)×2=4.48L/22.4L/mol+0.336L/22.4L/ mol×2
大家好
5
例.某二价金属与硝酸反应时，金属与硝酸所消
耗的物质的量之比为2:5，则HNO3的还原产
物是
（ ） AB
A.NH4NO3 B.N2O C.NO D.NO2
解析:若二价金属(M)为2mol,生成2molM(NO3)2,未 被还原的硝酸4mol,被还原的硝酸1mol,根据得失电
子数相等,HNO3中N元素被还原成+1价,应为 N2O;NH4NO3中N元素的平均化合价为+1价。答案 AB。
量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相 关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
大家好
9
例. 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
B
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
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
大家好
16
解析：
反应过程为铜与硝酸反应失电子，硝酸得电子被 还原为NO、NO2，接着NO、NO2与氧气和水反 应重新生成硝酸，在生成硝酸的这个反应里NO、 NO2失电子，氧气得电子，由电子守恒得铜在反 应中失电子数等于氧气得电子数。