硝酸与金属反应计算题解法
硝酸与金属反应计算方法的归纳
硝酸与金属反应计算方法的归纳硝酸与金属反应是化学中常见的一种反应类型。
在这种反应中，硝酸中的氧气通常会氧化金属，使其发生化学变化。
根据不同的金属和硝酸的浓度，反应的过程和产物都会有所不同。
下面将根据不同的情况来归纳硝酸与金属反应的计算方法。
1.一氧化二氮产物的计算：当硝酸与金属反应时，首先要确定反应的化学方程式。
硝酸的化学式一般为HNO3，金属的化学式为M。
一般情况下，硝酸会发生分解反应，产生一氧化二氮(N2O)、水(H2O)和相应的金属盐(M(NO3)2)。
反应可以表示为：M+4HNO3->M(NO3)2+2H2O+2NO在计算一氧化二氮产物时，首先要计算反应的摩尔比。
摩尔比的计算可以根据化学方程式中的系数来确定。
例如，对于反应M+4HNO3->M(NO3)2+2H2O+2NO，硝酸与金属的摩尔比为1:4、因此，反应中一氧化二氮的摩尔比为1接下来，要计算一氧化二氮的摩尔质量。
一氧化二氮的分子式为N2O，它由两个氮原子和一个氧原子组成。
氮的摩尔质量为28g/mol，氧的摩尔质量为16g/mol。
因此，一氧化二氮的摩尔质量为28 + 16 = 44g/mol。
最后，要计算一氧化二氮的质量。
根据摩尔质量和摩尔比，可以使用下面的公式来计算一氧化二氮的质量：质量=摩尔比×摩尔质量2.金属离子产物的计算：除了产生一氧化二氮之外，硝酸与金属反应还会产生相应的金属盐。
金属盐的化学式为M(NO3)2，其中的金属离子由金属的化学式和电荷数确定。
例如，对于反应M+4HNO3->M(NO3)2+2H2O+2NO，金属离子的化学式为M2+，其中的金属为M。
在计算金属离子产物时，首先要计算金属离子的摩尔比。
金属离子和一氧化二氮的摩尔比可以根据化学方程式中的系数来确定。
对于上述反应，金属离子和一氧化二氮的摩尔比为1:1接下来，要计算金属离子的摩尔质量。
金属离子的摩尔质量可以根据金属的原子量和电荷数来确定。
巧用金属活动顺序解答硝酸金属计算题
浅谈巧用金属活动顺序解答硝酸与金属的计算题硝酸与金属的反应，是高考的命题热点，其中硝酸与金属的计算因其出题角度多而成为学生解题的难点。
笔者通过多年的教学总结得出初学者若从性质角度分类学习比从技巧方面更容易接受，即利用金属活动顺序将习题解法分类。
笔者现以高考题及高考模拟题为例做分析。
一、硝酸与不活泼金属的反应硝酸能氧化除铂、金以外的绝大多数金属，高考中有关氢后金属的考查主要是铜、银，也恰恰是教学中的重点。
铜、银与浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮，与稀硝酸反应的还原产物是一氧化氮，所以命题者往往巧妙地把题目叙述为某浓度硝酸或一定量10 mol·l-1硝酸等，解题中需考虑有没有浓硝酸随反应进行变成稀硝酸继续反应的问题。
例1.38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 ml（标准状况），反应消耗的hno3的物质的量可能是（）。
a.1.0×10-3 molb.1.6×10-3 molc.2.2×10-3 mold.2.4×10-3 mol解析：题目中铜与适量的浓硝酸反应，浓硝酸可能足量也可能随反应进行变成稀硝酸最终将铜消耗掉，此高考题若用极值法解比较麻烦且会出现两个答案，我们应抓住铜与浓硝酸及稀硝酸反应时硝酸都是体现氧化性和酸性，所以可以直接用守恒法求解。
根据氮原子守恒求解如下：n（cu）=n[cu（no3）2]=■=6×10-4 moln（no、no2）=■=1×10-3 mol则反应消耗的hno3为2×6×10-4mol+1×10-3mol=2.2×10-3mol，c项正确。
由上题得，在解题时抓住关键词，挖出是否不能确定单一反应，用氮原子守恒法问题可使迎刃而解。
练1.a molcu与含b mol hno3的硝酸溶液恰好完全反应，被还原的hno3的物质的量是（）。
a.（b-2a） molb.■ molc.■mold.2a mol解析：根据元素守恒，1molcu生成cu（no3）2过程中，起酸性作用的硝酸为2mol，故amolcu与bmolhno3恰好反应起酸性作用的为2amol，其余硝酸被还原，即被还原的硝酸为（b-2a）mol。
硝酸与金属反应的有关计算
硝酸与⾦属反应的有关计算2019-06-28⼀、基本题型1.⾦属与硝酸的反应计算例138.4 mg铜与适量的浓硝酸反应，铜全部作⽤后，共收集到22.4 mL（标准状况）⽓体，反应消耗的HNO3物质的量可能是（）。
解析解法⼀极端假设法n（Cu）=6.0×10-4mol，若38.4 mg铜全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为2.4×10-3mol，若38.4mg铜全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸为1.6×10-3mol，事实上铜先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，⼜与稀硝酸反应。
消耗的硝酸的物质的量应在1.6×10-3mol和2.4×10-3mol之间。
故选C。
解法⼆氮原⼦守恒法2.⾦属与硝酸反应产⽣的⽓体⼜被氧⽓氧化成硝酸的计算例21.92 g Cu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672 mL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，则通⼊的氧⽓的体积为（）mL。
A.168B.224C.336D.504解析得失电⼦守恒法从反应的过程分析，铜失去电⼦，先被硝酸氧化，得到NO2、NO，然后NO2、NO失去电⼦⼜被氧⽓氧化。
从反应的始态和终态看，铜在反应中失去电⼦，氧⽓在反应中得电⼦，根据得失电⼦守恒，铜失去的电⼦总量等于氧⽓得到的电⼦总量。
设通⼊的氧⽓的体积为x mL，则：（1.92/64）×2=（x/22400）×4，解得：x=336，答案选C。
3.⾦属与硝酸和硫酸的混合酸反应的计算例3在100 mL某混合酸中，硝酸的物质的量浓度为0.4 mol·L-1，硫酸的物质的量浓度为0.1 mol·L-1，向其中加⼊1.92 g铜粉，微热，待充分反应后，则溶液中Cu2+的物质的量浓度为（）mol·L-1。
金属及其化合物与硝酸反应的计算题的解题方法与技巧
金属及其化合物与硝酸反应的计算题的解题方法与技巧近几年来的四川理综高考化学科目中，涉及金属及其化合物与硝酸的反应的有关计算频繁出现，且都出现在选择题的最后一个小题，分值6分，考察学生对化学计算中守恒思想的综合应用能力及学生的思维能力，区分度较高，成为化学高考的压轴题之一。
那么这类题从哪入手分析呢？从笔者的教学经验实践看，抓住硝酸的“去向”，紧扣守恒思想，不失为一解题捷径。
金属及其化合物的反应，主为氧化还原反应，硝酸的“去向”，不外乎三个方面：做氧化剂一般被还原为氮氧化物，大都为NO、NO2、N2O4等；起酸性作用，生成对应的硝酸盐；再则为没反应完的剩余硝酸。
根据守恒思维，可列出相关等式：氧化剂硝酸：由氮元素守恒有：n(HNO3)氧=n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)若有其他还原产物，可类似处理。
由电子守恒可列出反应的金属和还原产物间的关系：n(金属)×金属化合价=3n(NO)+n(NO2)+2n(N2O4)起酸性作用的硝酸，可用电荷守恒列出：n(HNO3)酸=n(金属)×金属化合价若反应后的混合物加入NaOH溶液使金属离子刚好被沉淀，则有：①n(NaOH)=n(HNO3)酸+n(HNO3)余（此时溶液中溶质只有NaNO3,电荷守恒）②沉淀金属离子耗的n(OH-)等于氧化还原反应中转移的电子的物质的量说明：②仅适用于金属单质与硝酸的反应，不适用于有金属化合物参与的同硝酸的反应；n(OH-)为已扣除中和过量硝酸的OH-。
综合以上列式，基本可以解出选项所需的答案例1.（2013.四川高考7）1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确．．．的是A.该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC. NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D. 得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL【解析】由c=（1 000ρw）/M，将数据代入可知B选项正确。
金属与硝酸反应的规律与计算--2024年高考化学考点微专题(解析版)(全国版)
微专题金属与硝酸反应的规律与计算1(2023·湖北·统考高考真题)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。
回答下列问题：(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A 的名称为，装置B 的作用为。
(2)铜与过量H 2O 2反应的探究如下：实验②中Cu 溶解的离子方程式为；产生的气体为。
比较实验①和②，从氧化还原角度说明H +的作用是。
(3)用足量NaOH 处理实验②新制的溶液得到沉淀X ，元素分析表明X 为铜的氧化物，提纯干燥后的X 在惰性氛围下加热，mgX 完全分解为ng 黑色氧化物Y ，n m =56。
X 的化学式为。
(4)取含X 粗品0.0500g (杂质不参加反应)与过量的酸性KI 完全反应后，调节溶液至弱酸性。
以淀粉为指示剂，用0.1000mol ⋅L -1Na 2S 2O 3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na 2S 2O 3标准溶液15.00mL 。
(已知：2Cu 2++4I -=2CuI ↓+I 2，I 2+2S 2O 2-3=2I -+S 4O 2-6)标志滴定终点的现象是，粗品中X 的相对含量为。
【答案】(1)具支试管防倒吸(2)Cu +H 2O 2+2H +=Cu 2++2H 2O O 2既不是氧化剂，又不是还原剂(3)CuO 2(4)溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色96%【解析】(1)由图可知，仪器A 的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B 的作用为防倒吸；(2)根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离子方程式为：Cu +H 2O 2+2H +=Cu 2++2H 2O ；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O 2；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明H +的作用是：既不是氧化剂，又不是还原剂；(3)在该反应中铜的质量m (Cu )=n ×6480=4n 5，因为n m =56，则m (O )=n ×1680+(m -n )=2n5，则X 的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为：n (Cu )n (O )=4n5×642n 5×16=12，则X 为CuO 2；(4)滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO 2中铜为+2价，氧为-1价，根据2CuO 2+8H ++8I -=2CuI ↓+3I 2+4H 2O ，可以得到关系式：2CuO 2~3I 2~6S 2O 2-3，则n (CuO 2)=13×0.1mol/L ×0.015L =0.0005mol ，粗品中X 的相对含量为0.0005×960.05×100%=96%。
酸与金属反应的相关计算(含详细答案)
硝酸与金属反应的相关计算向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量( )A ．小于0.45 molB ．等于0.45 molC ．在0.45～0.90 mol 之间D ．大于0.45 mol【解析】 浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。
浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，其浓度也逐渐下降，当浓硫酸变为稀硫酸时反应就会停止。
因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。
据题意，被还原的硫酸物质的量理论值为n (H 2SO 4)＝12×18mol/L×0.05 L＝0.45 mol 。
答案】 A(2011年天津南开中学高一质检)将32.64 g 铜与140 mL 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO 和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L 。
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V mL a mol·L－1的NaOH 溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH 溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g 。
【解析】 (1)设生成NO 的物质的量为x ，生成NO 2的物质的量为y 。
则有⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y ＝11.2 L22.4 L/mol 3x ＋y ＝32.64 g64 g/mol×2解得x ＝0.26 mol y ＝0.24 molV (NO)＝0.26 mol×22.4 L/mol＝5.824 L V (NO 2)＝0.24 mol×22.4 L/mol ＝5.376 L 。
(2)由原子守恒得：n (HNO 3)＝n (气体)＋n (NaOH)所以c (HNO 3)＝aV ×10－3＋0.50.14mol·L －1。
金属与硝酸反应计算专题
教育技术新课程NEW CURRICULUM示如下图1-6所示，动画展示略。
图1-6看完老师讲的这些内容，同学们都学会了吗？请同学们做一做课本上的习题吧。
（二）课堂互动探讨经过学生自主对教学视频的学习和习题的练习后，教师在课堂上对学生进行提问，可以问学生：“谁可以告诉我都学了什么内容？”很多学生回答说：“画垂线。
”教师这时可以问学生：“如何画垂线呢？”有的学生说用三角板，而有的学生说用量角器，这时教师不妨鼓励一下学生：“非常好，那老师检验一下同学们学得怎么样。
”然后教师请几位学生在台上展示垂线的画法。
教师利用多媒体设备将学生的画法一一投影到屏幕上，然后和学生一起讨论学习，深化知识点。
（三）微视频翻转课堂教学分析这段《画垂线》微视频时间是5分钟，通常微视频时间不宜超过10分钟。
本视频教学包含了四个部分的内容：怎样画两条互相垂直的直线、怎样过直线上一点画该直线的垂线、怎样过直线外的一点画该直线的垂线、几种垂线的错误画法。
教师运用微视频将几种不同情况的垂线画法展示给了学生，学生在观看和学习视频教学内容时，充满着好奇心，会自主地拿出三角尺和量角器进行实际操作。
微视频非常直观地将《画垂线》这个知识点展现给了学生，还布置了学生练习习题，充分调动了学生的主观能动性，培养了学生理论知识与实际操作的联想意识。
特别是最后的错误画法展示，更能加深学生对知识点的理解。
再经过课堂上的互动探讨，将学生的一些不足之处展示出来，借助多媒体设备提高教学效率，同时加深了学生的理解。
小学数学通过基于微视频翻转课堂的授课模式，锻炼了学生自主学习能力，培养了学生独立思考能力，同时也提高了教学效率，贯彻了以人为本、以学定教的教学理念。
参考文献：［1］郭晓燕.微视频在小学信息技术教学中的应用研究［D］.天津师范大学，2015.［2］陈会源.基于微视频的翻转课堂教学模式研究［D］.山东师范大学，2015.［3］吴峥.基于翻转课堂理论的小学数学个别化教学模式［D］.华东师范大学，2014.•编辑王团兰金属与硝酸反应计算专题刘丽徐波（吉林省靖宇县第一中学）金属与硝酸反应是中学化学中氧化还原反应方面的一个重要计算。
(完整版)关于硝酸与金属反应的计算
n(HNO3) =n(M) × a + n(NO2) +n(NO)
﹛ HNO3
①作酸：M（NO3）a；则n(HNO3)=n(M) × a
②作氧化剂n(NO)
a.溶液中减少的NO3-的物质的量即被还原硝酸的 物质的量；
b.若产生的气体是NO或NO2，产生的气体的物质 的量即被还原的硝酸。
（4）利用离子反应方程式计算
3Cu + 8H+ + 2NO3- === 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 硝酸与硫酸（或盐酸）混合时
[分析]：硝酸与硫酸（或盐酸）混合时 当硝酸与硫酸（或盐酸）混合时，由于生成的硝酸盐
中NO3-与硫酸（或盐酸）电离出的H+仍会继续与金属 反应，这时用离子反应方程式计算较为方便。
例2：为了测定某铜银合金的组成，将30.0g合 金溶于80mL13.5mol/L的HNO3中，待合金完 全溶解后，收集到气体6.72L（标况下），并 测得溶液中H+的物质的量浓度为1mol/L，假设 反应前后溶液体积不变，试计算：
（1）被还原的HNO3的物质的量 0.3mol （2）合金中银的质量分数 36%
例1：1L稀硝酸和稀硫酸的混合溶液，其物质 的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该 混合溶液中加入足量的铜粉，最多能够溶解铜 粉的质量是___9_._6___g，产生的气体（标况） 约为__2_._2_4___L。
（4）铁与硝酸的计算
第三次月考试题 全国100所名校单元测试示范卷·化学卷（十三）
例1：若将38.4g铜和一定量的浓硝酸反应，当 铜完全溶解时，产生的气体（NO，NO2的混 合气体）在标况下的体积为22.4L，则消耗的 硝酸的物质的量为多少？标况下NO，NO2的 体积分别为多少？
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金属与硝酸的计算
一．从反应的实质入手
金属与硝酸反应的实质是金属与H+和NO3- 共同作用.
例如:铜与稀硝酸反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- =3Cu2+ +4H2O +2NO↑
Fe2+与稀硝酸反应的实质是: 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，当加入下列一种物质后，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
B. Na2CO3
C. KNO3
D.FeSO4
2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡
后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是（）
A、m1一定大于m2
B、m1一定等于m2
C、m1可能等于m2
D、m1可能大于m2
3.在100 mL 混合溶液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L。
向该混合液中加入 1.92 g铜粉，加热待充分反应后，所得溶液中Cu2+ 的物质的量浓度是( )
A.0.015
B. 0.225
C. 0.035
D. 0.045
总结：金属与混酸反应时（含有硝酸），不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，H+的物质的量为硫酸或盐酸和硝酸中的H+物质的量之和。
二．原子守恒：参加反应的硝酸一部分显酸性，生成硝酸盐，另一部分作氧化剂，一般转化为氮的氧化物(NO或NO2)，根据氮元素守恒解题
1.将1.92 g 铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应，反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 1120 mL。
(假设反应中只产生NO或NO2)则消耗硝酸的物质的量为 mol。
2.将25.6 g Cu 与1.4mol 的浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积
为多少？(假设反应中只产生NO或NO 2)
3.将6.4 g Cu与80 mol/L 60 mL 的硝酸充分反应,铜完全溶解,反应后溶液中的H+ 的物质的
量为 a mol.(假设反应中只产生NO或NO2),此时溶液中所含NO3-的物质的量为（） mol
A、0.28
B、0.31
C、a+0.2
D、a+0.4 三．电子守恒
1.在Cu与稀硝酸反应中,如果有1 mol 硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为（）
A．3/8 B.8/3 C.3/2 D.2/3
2.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物.当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是（）
A． NO2 B． NO C．N2O D． N2
3.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68 L 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 5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（）
A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL
练习：为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 ml、浓度为 13.5 mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72 L(标准状况下)的气体(假设反应中只产生NO或NO2),并测得溶液的pH=0 ，假设反应后溶液的体积仍80 mL。
(1)被还原的硝酸的物质的量. (2)合金中各金属成分.
四．从反应始态和最终状态看
1.1.92 g Cu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672
mL 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,则通入的氧气的体积为（）mL。
A、168
B、224
C、336
D、504
2.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO、N2O4的混合气体，这些气体与1.68L O2（标况）混合后通入水中，所得气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/LNaOH溶液至 Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（）
A.60mL
B.45mL
C.30mL
D.15mL
五．铁与稀硝酸的反应特殊
Fe与稀硝酸的反应原理：
例题：含有n gHNO3的稀硝酸跟mg铁粉充分反应，铁完全溶解，生成一氧化氮气体。
已知反应中有n/4 g HNO3被还原，则n∶m不可能是
A.3:1
B.3:2
C.4:1
D.9:2
例题：a g铁屑与含b g硝酸的稀硝酸溶液恰好完全反应，若a∶b=1∶3，则起氧化剂作用的硝酸质量克数为
A．a B.3a/4 C. b/2 D. b/4。