硝酸与金属反应的计算

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1、硝酸与金属反应的计算硝酸和金属反应都是氧化还原反应，产物比较复杂，如果抓住反应的实质，明确反应物和生成物微粒或者电荷之间的量的关系，用守恒的观点思考问题，解答起来就会得心应手，轻而易举。1电子数守恒在氧化还原反应过程中，总是存在着氧化剂得到（或者偏向）电子总数等于还原剂失去（或者偏离）电子总数的关系。根据氧化还原反应中电子转移的总数守恒，可以列出关系式解答题目。例1 将3.84g铜与一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为2.24L，则其中NO的体积为，NO2的体积为。【变形1】 3.84g铜与一定浓度的硝酸反应，当铜反应完毕后，共收集到标准状况下的气体2.

2、24L；把收集到气体的集气瓶倒立于水槽中，要通入多少毫升O2可以使集气瓶充满溶液（标准状况下）?【变形2】 3.84g铜投入适量的浓硝酸充反应后，铜完全溶解，收集到1.12L标准状况下的气体，如将此气体通过足量的水，最后收集到标准状况下气体的体积是多少？【变形3】1.92g铜完全完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO,NO2,N2O4）混合气体共0.05mol，该混合气体的平均相对分子质量可能是（）A 30 B 40 C 50 D 662 原子数守恒根据质量守恒定律，化学反应前后组成物质的元素种类不变，原子（或离子）的数目也不会发生变化。比如，参加反应硝酸的物质的量，等于生成物中含有的氮原子的物质

3、的量之和。这样涉及到复杂的化学反应过程的计算问题，就可以利用N原子个数守恒的方法进行计算。例2 若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜完全溶解时，共产生5.6L标准状况下的气体（不考虑转化为N2O4），则所消耗的硝酸的物质的量是。【变形1】12.8g铜与30mL 8mol/L硝酸反应，硝酸的还原产物为NO,NO2，反应后溶液中所含的H+为a mol，则此时溶液中所含的NO3-为。【变形2】现将12.8g铜溶于40.0mL 13.5mol/L的浓硝酸中，等铜完全溶解后，并测得溶液的pH为0，设反应后的溶液体积仍为40.0mL，计算被还原的硝酸的物质的量。【变形3】取一定量的均匀混合的固体混合物

4、Cu,Cu2O和CuO，将其分成两等份，取其中的一份用足量的氢气还原，测得反应后得固体44.8g，领取一份加入500mL稀硝酸，固体恰好完全溶解，且同时收集到标准状况下NO气体4.48L，则这种硝酸的物质的量浓度为。3电荷数守恒所谓电荷数守恒，通常是指在溶液中，存在着所有阳离子所带的正电荷总数与所有阴离子所带负电荷总数相等这样一个规律。例如金属与硝酸反应失去电子数与金属阳离子能结合的OH-数目是相等的，因为每一个OH-都带一个负电荷。即n(金属失电子)= n(金属所带正电荷)= n(生成氢氧化物所需的OH-)例3 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NO

5、2气体和336 mL N2O4(标准状况下)，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 7.04g B 8.26g C 8.51g D 9.02g【变形1】将铜和镁的合金4.6g完全溶于足量的硝酸中，收集反应产生的气体X。再向所得溶液中加入过量的NaOH溶液，产生8.0g沉淀。根据题意推断气体X的成分可能是（）A 0.05mol NO2和0.1molNOB 0.02mol NO2和0.1molN2O4C 0.05mol NO, 0.03mol NO2和0.01mol N2O4D 0.15molNO【变形2】17.9gAl,Fe,Cu组成的合金溶于足量的NaOH溶液中，生

6、成3.36L气体（标准状况），另取等质量的合金溶于过量的稀硝酸中，生成6.72L(标准状况)NO，向反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，得到沉淀的质量为。【变形3】向一定量的Fe,FeO,Fe2O3,Fe3O4的混合物中加入150mL 4mol/L的稀硝酸恰好使混合物完全溶解，并放出2.24LNO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的氢气在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为。4 综合守恒综合利用电子得失守恒，原子个数守恒和电荷守恒解题。例3 足量的铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO,NO2,N2O4的混合气体，这些气体与0.84L O2

7、（标准状况）混合通入水中，所有气体被水完全吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入3mol/LNaOH溶液至铜离子恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是。【变形1】将一定量的铜投入到200mL一定浓度的硝酸溶液中，恰好完全反应，产生NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L 。待产生的气体全部释放后，向溶液中加入250mL，4.0 mol/L的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的铜离子全部转化为沉淀，求铜的质量和原硝酸的物质的量浓度。【变形2】为了测定某铜银合金的组成，现将30.0g合金溶于80mL 13.5mol/L的浓硝酸中，等合金完全溶解后，收集到标准状况小6.72LNO2和NO的混合气体，并测得溶液的PH=0，设反应后溶液的体积仍为80.0mL，计算合金中银的质量分数。【变形3】将一定质量的镁，铜合金加入到稀硝酸中，两者恰好完全反应，假设反应过程中还原产物全是NO，向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g，则下列有关叙述中正确的是（）A 溶解合金时收集到标准状况下的NO 2.24LB 加入合金的质量不可能是6.4gC 沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为150 mLD 参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol