高中化学解题技巧：有关硝酸与金属反应计算

高中化学解题技巧：有关硝酸与金属反响的计算
从反响的本质看:
金属与硝酸反响的实质是金属与H+和NO3-共同作用.
例如:铜与稀硝酸反响的实质是 :
3Cu+8H++2NO3-===3Cu2++4H2O+2NO↑
3Fe2++4H++NO3-===3Fe3++2H2O+NO↑
1.铜粉放入稀硫酸溶液后，加热后无明显现象发生，当参加以下一种物质后，铜粉质量减少，溶液呈蓝色，同时有气体产生，该物质可能是()。

A.Fe2(SO4)3
解析:铜不能与稀硫酸反响，但稀硫酸提供H+，盐提供NO3-，
构成强氧化条件，能溶解铜并产生气体。

答案选C。

例2.铁铜混合物参加缺乏量的硝酸，反响后，剩余金属m1g，
再向其中参加一定量稀硫酸.充分振荡后，剩余金属m2g，那么m1与
m2的关系是()。

一定大于m2一定等于m2可能等于m2
可能大于m2
解析:铁铜混合物与缺乏量的硝酸反响后生成硝酸盐，即溶液中
的盐含有NO3-，再加稀硫酸提供H+，发生氧化复原反响，会再溶解
一局部金属。

答案选A。

例3.Fe2+可以水解:Fe2++2H2O
Fe(OH)2+2H+，现向Fe(NO3)2溶液中参加足量的稀硫酸，那么溶
液的颜色()。

A.浅绿色加深
B.颜色变浅
C.溶液变黄
D.无法判断
解析:原Fe(NO3)2溶液中含有NO3-，再参加稀硫酸提供H+，
发生氧化复原反响
3Fe2++4H++NO3-===3Fe3++2H2O+NO↑溶液变黄，答案选 C
4.在100mL混合溶液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是mol/L，mol/L向该混合液中参加g
铜粉，加热待充分反响后，所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是()。

解析:题中告诉了HNO3和H2SO4的物质的量浓度，可以求出
H+和NO3-的物质的量分别是mol，mol，molCu，显然要判断过量，NO3-和Cu过量.按照H+的量代
入离子方程式计算.答案
B。

从硝酸在反响中的作用:
参加反响的硝酸一局部显酸性，生成硝酸盐，另一局部作氧化
剂，一般转化为氮的氧化物(NO或NO2)，根据氮元素守恒解题。

5.将mgCu与1.4*10-3mol的浓硝酸恰好完全反响，反响后收集到的气体在标准状况下的体积为ml。

(假设反响中只产生NO
NO2)
解析:因为1molCu参加反响生成Cu(NO3)2对应2molHNO3显酸性，所以mgCu完全反响，必然有0.8*10-3mol的硝酸显酸
性，其余的硝酸中的氮全转移到NO或NO2中，即有1molHNO3作氧化剂就有1mol氮的氧化物(NO 或NO2)。

答案mL.。

解析:因为molCu参加反响生成Cu(NO3)2对应mol
HNO3显酸性，mol氮的氧化物(NO或NO2)对应molHNO3
作氧化剂，所以共消耗硝酸mol。

答案选B。

7.为测定某铜银合金的成分，将30g合金完全溶解于80mol、浓度为mol/L的浓硝酸中，合金完全溶解后，收集到L(标准状况下)的气体(假设反响中只产生NO或NO2)，并测得溶液的pH=0，假设反响后溶液的体积仍80mL。

合金中各金属成分.
解析:(1)被复原的硝酸就是作氧化剂的硝酸，即生成的1mol氮
的氧化物就对应1mol被复原的硝酸:所以:
mol
设合金中铜银的物质的量分别为x、y那么显酸性的硝酸的物质的
量为2x+y
因为PH=0那么反响后溶液的氢离子浓度为 1
64x+108y=30
–0.08*1(氮元素守恒)
解得
例8.将gCu与80mol/L60mL的硝酸充分反响，铜完全溶解，反响后溶液中的H+的物质的量为amol.(假设反响中只产生NO
或NO2)，此时溶液中所含NO3-的物质的量为mol。

解析gCu反响后生成molCu(NO3)2，再加上HNO3中
NO3-。

即得答案C。

从得失电子守恒的角度.
一般情况下:金属失去的电子被+5价的氮得到，转化为NO或
NO2，根据得失电子解题。

9.在Cu与稀硝酸反响中，如果有1mol硝酸被复原，那么被氧化的铜的物质的量为mol。

解析:设被氧化的铜的物质的量为xmol.那么根据得失电子守恒
:1*(5-2)=2x
10.题见例7(3)求生成的气体的成分。

解析:(2)已解出铜银的物质的量分别为、，那么NO和NO2
的物质的量的关系式为：
3*2+0.1*1=3n(NO)+n(NO2)(得失电子守恒)
从反响始态和最终状态看。

终态法的运用使许多复杂问题简单化，在化学计算中具有非常
重要的地位。

例11.铜镁合金g完全溶于浓硝酸中，假设反响中硝酸被复原，只产生4480mLNO2气体和336mLN2O4气体(标准状况下).反响后的溶液中加足量NaOH溶液，生成沉淀的质量为g。

解
析
:反响中铜镁合金失去电子，最终转化为Cu(OH)2和
Mg(OH
)2沉淀，比较始态和终态，固体增加的质量为OH-的质量，OH-的物质的量等于转移的电子的物质的量，再根据气体计算转移的电子的物质的量:
所以沉淀的质量为g
gCu投入到一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成
的气体的颜色越来越浅，共收集到672mL的气体(标准状况下).将盛
有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰
好使气体完全溶于水，那么通入的氧气的体积为mL。

解析:从反响的始态和最终状态看，铜在反响中失去电子，氧气
在反响中得电子，设通入的氧气的体积为xmL，那么:
(1.92/64)*2=(x/22400)*4解得:x=336，答案选C。

例13.将g铜粉与140mL一定量浓硝酸恰好完全反响，铜
完全溶解，反响后收集到的气体在标准状况下的体积为L.(假设反响中只产生NO或NO2)请答复:
NO的体积为mL;NO2的体积为mL。

待产生的气体全部释放后，向溶液中参加vmLamol/L的NaOH
溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部沉淀，那么原硝酸的浓度为amol/L
欲使铜与硝酸反响生成的气体在溶液中完全转化为NaNO3，至
少需要30%的双氧水g。

解析:(1)设反响中产生NO和NO2的体积分别为x、y(据得失电
x+y=11.2(x/22.4)*3+(y/22.4)*1=(32.64/64)*2 解得L
L
得原硝酸的浓度为:C=(10-3
从反响的始态和最终状态看，铜在反响中失去电子，双氧水在
反响中得到电子，需要30%的双氧水的质量为 m那么(据得失电子守恒
):
从极限的角度.
硝酸与铁反响，随用量的不同，产物可能是Fe(NO3)2或
Fe(NO3)3这时可用极限法解。

如果产生的气体产物不单一，可能也要用极限法解。

例14.把g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反响只收集到
molNO2和molNO。

以下说法正确的选项是()。

A.反响后生成的盐只有Fe(NO3)3
B.反响后生成的盐只有
Fe(NO3)2
C.产物中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为1:3
D.产物
中Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量之比为3:1
解析:用极限法判断g铁如完全转化为Fe(NO3)3转移
mol
Fe(NO3)2转移mol电子，反响中实际转
电子;如完全转化
为
移
mol电子，所以产物中既有Fe(NO3)2又有Fe(NO3)3这，分别设Fe(NO3)2和Fe(NO3)3的物质的量分别x、y，
关系式法是根据化学方程式计算的巧用，其解题的核心思想是
化学反响中质量守恒，各反响物与生成物之间存在着最根本的比例
(数量)关系。

例题：某种H2和CO的混合气体，其密度为相同条件下再通入
过量O2，最后容器中固体质量增加了()
【解析】固体增加的质量即为H2的质量。

固体增加的质量即
为CO的质量。

所以，最后容器中固体质量增加了，应选A。

方程或方程组法
根据质量守恒和比例关系，依据题设条件设立未知数，列方程
或方程组求解，是化学计算中最常用的方法，其解题技能也是最重要
的计算技能。

例题：有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10g，跟足量
水充分反响后，小心地将溶液蒸干，得到14g无水晶体。

该碱金属M
可能是()
D.铷
【解析】设M的原子量为x，解得＞x＞，分析所给锂、
钠、钾、铷的原子量，推断符合题意的正确答案是B、C。

守恒法
化学方程式既然能够表示出反响物与生成物之间物质的量、质
量、气体体积之间的数量关系，那么就必然能反映出化学反响前后原
子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。

巧用守恒规律，
常能简化解题步骤、准确快速将题解出，收到事半功倍的效果。

例题：将g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中，加热条件下，用
gKNO3氧化Fe2+，充分反响后还需molCl2才能完全氧
Fe2+，那么KNO3的复原产物氮元素的化合价为___。

04差量法
找出化学反响前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系，
列出比例式求解的方法，即为差量法。

其差量可以是质量差、气体体
积差、压强差等。

差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。

它最大的优点是：
只要找出差量，就可求出各反响物消耗的量或各生成物生成的量。

例题：加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg，使之完全反响，得剩
余物ng，那么原混合物中氧化镁的质量分数为()
平均值法
平均值法是巧解方法，它也是一种重要的解题思维和解题，断
MA或MB的取值范围，从而巧妙而快速地解出答案。

例题：由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10g
与足量的盐酸反响产生的氢气在标准状况下为L，那么混合物中一
定含有的金属是()
D.镁
【解析】各金属跟盐酸反响的关系式分别为：Zn—H2↑，Fe—H2↑，
2Al—3H2↑，Mg—H2↑。

假设单独跟足量盐酸反响，生成11.2LH2(标准
状况)需各金属质量分别为“Zn∶；Fe∶28g；Al∶9g；Mg∶12g〞，
其中只有铝的质量小于10g，其余均大于 10g，说明必含有的金属是
铝。

应选C。

极值法
巧用数学极限知识进行化学计算的方法，即为极值法。

例题：4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物，他
们各取克样品配成水溶液，参加足够HNO3后再参加适量
AgNO3溶液，待沉淀完全后过滤得到枯燥的卤化银沉淀的质量如下
列四个选项所示，其中数据合理的是()
【解析】此题如按通常解法，混合物中含KCl和KBr，可以有
无限多种组成方式，那么求出的数据也有多种可能性，要验证数据是否
合理，必须将四个选项代入，看是否有解，也就相当于要做四题的计
算题，所花时间非常多。

使用极限法，设克全部为KCl，根据KCl-AgCl，每
KCl可生成克AgCl，那么可得沉淀为
克，为最大值，同样可求得当混合物全部为KBr时，每119克的KBr可得沉淀188克，所以应得沉淀为克，为最小值，那么介于两者之间的数值就符合要求，故只能选B和C。

十字交叉法
十字交叉法是二元混合物(或组成)计算中的一种特殊方法，它
由二元一次方程计算演变而成。

假设两组分量和这两个量的平均
值，求这两个量的比例关系等，多可运用十字交叉法计算。

使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系。

它多用
于哪些计算？
明确运用十字交叉法计算的条件是能列出二元一次方程的，特
别要注意防止不明化学涵义而滥用。

十字交叉法多用于：
有关两种同位素原子个数比的计算。

有关混合物组成及平均式量的计算。

有关混合烃组成的求算。

(高二内容)
∶11
【解析】此题可列二元一次方程求解，但运用十字交叉法最快
捷：191-Ir:193-Ir＝(193－192.22)：－191)＝39:61，选A。

讨论法
讨论法是一种发现思维的方法。

解计算题时，假设题设条件充分，
那么可直接计算求解；假设题设条件不充分，那么需采用讨论的方法，计算
加推理，将题解出。

例题：在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体，倒立于水
中使气体充分反响，最后剩余5mL气体，求原混合气中氧气的体积
是多少毫升？
看看网友们都有什么想法
网友1
差量法是依据化学反响前后的某些“差量〞(固体质量差、溶液质
量差、气体体积差、气体物质的量之差等)与反响物或生成物的变化
高中化学解题技巧：有关硝酸与金属反响计算
量成正比而建立的一种解题法。

此法将“差量〞看作化学方程式右端的一项，将差量(实际差
)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例，其他解题步骤与化学方程式列比例式解题完全一致。

网友2
首先化学学好一定要先培养自己的兴趣，兴趣根底上认真多看几遍课本，并把内容重点归纳出来写到自己的笔记本上，比自己抄老师的笔记有作用，还有就是把化学分成几个模块总结：例如分成氧化复原、元素化学、离子反响、金属及其化合物、化学反响速率、化学键及晶体结构等。

网友3
铝发生钝化的必须是冷的浓硝酸，因为热的浓硝酸和Al能发生氧化反响，具体的方程式你们在后面会学到。

(浓硝酸具强氧化性，
金属具复原性，在加热的情况下，彼此能够发生氧化复原反响)
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