硝酸与金属反应的一般规律

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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。

硝酸与金属反应的化学方程式

硝酸与金属反应的化学方程式

硝酸与金属反应的化学方程式硝酸与金属反应的化学方程式是描述硝酸与金属之间发生化学反应的化学式。

硝酸是一种强氧化剂,而金属是一种还原剂,当它们接触并发生反应时,就会产生一系列化学变化。

硝酸(HNO3)是由氢离子(H+)和硝酸根离子(NO3-)组成的。

硝酸根离子是一种负离子,具有很强的氧化性。

金属是一种具有良好导电性和良好延展性的元素,通常以固体形式存在。

当硝酸与金属反应时,一般会发生以下几个步骤:1. 硝酸分解硝酸在水中会分解成氢离子和硝酸根离子,如下所示:HNO3 → H+ + NO3-2. 金属氧化金属与硝酸根离子发生氧化反应,金属失去电子,形成金属离子:M → M+ + e-3. 氢离子还原硝酸中的氢离子与金属离子发生还原反应,氢离子接受电子,形成氢气:H+ + e- → H2综合上述反应,可以得到硝酸与金属反应的化学方程式:2HNO3 + 2M → 2M+ + H2 + 2NO3-其中,M代表金属元素。

硝酸与金属反应的化学方程式可以用来描述不同金属与硝酸之间的反应情况。

不同金属与硝酸反应的结果可能会有所不同,取决于金属的活性和硝酸的浓度。

一些活泼的金属,如钠(Na)和钾(K),在与浓硝酸反应时会产生剧烈的反应,放出大量的氢气和产生强烈的火焰。

而一些不活泼的金属,如铜(Cu)和银(Ag),在与稀硝酸反应时则会较缓慢,产生的氢气较少。

硝酸与金属反应的化学方程式不仅可以帮助我们理解反应过程,还具有一定的应用价值。

例如,硝酸和金属的反应可以用于制备金属盐,或者用于金属的腐蚀测试。

此外,硝酸与金属反应还可以用于教学实验,帮助学生更好地理解化学反应的基本原理和化学方程式的编写。

硝酸与金属反应的化学方程式描述了硝酸与金属之间发生的氧化还原反应。

通过理解和应用这些化学方程式,我们可以更好地理解和掌握化学反应的基本原理,并将其应用于实际生活和科学研究中。

硝酸与金属反应方法总结

硝酸与金属反应方法总结

硝酸与金属反应方法总结1
在历年的高考中,硝酸与金属反应的计算是考察的重点,也是一个难点,也是学生出现错误率比较高的地方。

但是只要我们掌握了反应的实质,搞清楚了原理,对这一类题,我们可以做到游刃有余,轻松解答。

硝酸与金属的反应:稀硝酸时生成NO,浓硝酸时生成NO2;当然浓硝酸在反应的过程中,也可能变成稀硝酸,有NO生成,要根据实际情况确定。

不管什么情况,硝酸在反应的过程中起两个作用,一个是酸性作用,反应后以硝酸盐的形式存在;另一个作用,是氧化性作用,反应后硝酸被还原成NO 或NO2或NO和NO2的混合物;不管是NO还是NO2,根据氮原子守恒,都是一摩尔硝酸被还原成一摩尔NO或一摩尔NO2,所以参加反应的硝酸等于起酸性作用的硝酸加上起氧化性作用的硝酸。

用个公式表示:n(HNO3总)= n(HNO3酸性)+ n(HNO3氧化性)
= n(金属)*(金属反应后的化合价)+ n(气体)例1:将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应,当铜粉完全作用时收集到气体
1.12L(标准状况)。

则所消耗硝酸的物质的量是()
A. 0.12 mol
mol
解析:n(Cu)=1.92/64=0.03 mol n(气体)=1.12/22.4=0.05
n(HNO3总)=0.03*2+0.05=0.11 mol
1。

微专题26 金属与硝酸反应的规律与计算-高考化学考点微专题

微专题26  金属与硝酸反应的规律与计算-高考化学考点微专题

微专题26 金属与硝酸反应的规律与计算一、硝酸与金属反应的规律1.硝酸与金属反应不能产生H2。

2.还原产物一般为HNO3(浓)−−→NO2,HNO3(稀)−−→NO,很稀的硝酸还原产物也可能为N2O,N2,或NH4NO3。

3.硝酸与金属反应时既表现出氧化性,又表现出酸性。

4.硝酸与Cu反应:(1)Cu与浓硝酸反应时,浓硝酸被还原为NO2,氮元素的化合价变化由+5−−→+4;(2)Cu与稀硝酸反应时,稀硝酸被还原为NO,氮元素的化合价变化由+5−−→+2。

(3)一般情况下,硝酸的浓度越小,其还原产物的价态越低。

5.硝酸与Zn反应:(1)锌与浓硝酸:Zn+4HNO₃=Zn(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O(2)锌与中等浓度的硝酸:3Zn+8HNO₃=3Zn(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O(3)与一般稀硝酸4Zn+10HNO₃=4Zn(NO₃)₂+N₂O↑+5H₂O(4)与较稀硝酸反应:5Zn+12HNO₃=5Zn(NO₃)₂+N₂↑+6H₂O(5)与极稀硝酸反应:4Zn+10HNO₃=4ZN(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O二、硝酸与金属反应的计算方法1.原子守恒法-的形式存在于溶液中;一部分HNO₃与金属反应时,一部分HNO₃起酸的作用,以NO3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.得失电子法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.电荷守恒法HNO ₃过量时反应后溶液中(不考虑OH-)有:()()()n+-+3H NO M cc nc =+(n+M代表金属离子)。

4.离子方程式计算法金属与H 2SO 4,HNO ₃的混合酸反应时,由于硝酸盐中NO 3-在H 2SO 4提供的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属或H +或NO 3-进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。

硝酸与金属反应的规律小结

硝酸与金属反应的规律小结

四、比例守恒 7.一定量的铁粉恰好完全溶解与 L 1mol/L的稀硝酸中, 一定量的铁粉恰好完全溶解与2 的稀硝酸中, 一定量的铁粉恰好完全溶解与 的稀硝酸中 则被还原的硝酸的物质的量是 C A.1.0 mol B.0.8 mol C.0.5 mol . . . D.无法确定 . 规律7. 规律 若金属与浓硝酸反应只生成NO2时,则被还原的硝酸 时 若金属与浓硝酸反应只生成 占参加反应的硝酸总量的 1/2,若金属与稀硝酸反应只生 , 成NO时,则被还原的硝酸占参加反应的硝酸总量的 1/4。 时 。 8.若35.4 g 铜银合金与2 L 0.5 mol/L 的硝酸溶液恰好完 若 铜银合金与 全反应,则收集的NO在标准状况下的体积是 C 全反应,则收集的 在标准状况下的体积是 A.11.2 L B.6.27 L C.5.6 L D.无法确定 . . . .
3.现有 mol NO2和n mol NO组成的混合气体, 现有m 组成的混合气体, 现有 组成的混合气体 溶液吸收, 欲用 a mol/L NaOH溶液吸收,使该混合气体全部 溶液吸收 转化成盐进入溶液,至少需要a 转化成盐进入溶液,至少需要 mol/L NaOH溶液 溶液 的体积为 D (已知:2NO2 + 2NaOH === NaNO3 + NaNO2 + 已知: 已知 H2O;NO2 + NO + 2NaOH === 2NaNO2 + H2O ) ; A.m/a L B.2m/3a L . . C.2(m+n)/3a L D.(m+n)/a L . .
9.将同温同压下的 、NO2、O2的三种气体按以 将同温同压下的NO、 将同温同压下的 、 的三种气体按以 下体积比混合后通入水中,气体不能完全溶于水的 下体积比混合后通入水中, 是 B A.1 : 1 : 1 B.1 : 2 : 1 C.5 : 1 : 4 . . . D.6 : 2 : 5 . 规律8. 规律 NO、NO2、O2的混合气体溶于水时,可发生如下反应: 的混合气体溶于水时,可发生如下反应: 、 NO2 + O2 + 2H2O === 4HNO3、4NO + 3O2 + 2H2O === 4HNO3 以上两个反应均相当于:2N2O5 + 2H2O === 4HNO3,故 以上两个反应均相当于: NO、NO2、O2的混合气体中 、O原子个数比等于 : 5时, 的混合气体中N、 原子个数比等于 原子个数比等于2 时 、 则气体可恰好完全溶于水。 则气体可恰好完全溶于水。

金属与酸反应的常用规律

金属与酸反应的常用规律

金属与酸反应的常用规律.金属与酸的反应均为氧化还原反应,且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物 质的量。

.在金属活动性顺序中位于氢之前的活泼金属(以下简称活泼金属),能与非氧化性酸发 生置换反应,生成盐和氢气。

价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应,可生成2a 。

.等物质的量的活泼金属与足量的非氧化性酸反应,金属元素的价态越高,生成的量越多;且生成的量之比(物质的量之比、质量之比、同条件下的体积之比)等于金属元素的化合价之比。

如等物质的量的锂、钠、钾与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为∶∶;等物质的量的钠、镁、铝与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为∶∶。

.等质量的活泼金属与足 量的非氧化性酸反应,生成 的量(如物质的量、质量、同条件下的体积) 之比等于金属的摩尔电子质量 (金属失去 电子时所需的质量,叫金属的摩尔电子质量) 的倒数之比。

如等质量的锂、钠、钾与足量盐酸反应产生的氢气的质量比为71∶231∶391;等质量的钠、镁、铝与足量的稀硫酸反应产生氢气的质量比为231∶121∶91;等质量的常见金属中产生氢气最多的为铝。

.活泼金属与非氧化性酸反应,若产生等量的,所需金属的物质的量之比等于金属元素的化合价的倒数之比;所需金属的质量之比等于金属的摩尔 电子质量之比。

.当参加反应的金属与产生气体的质量差相等时,反应后两溶液的增量相等。

.金属与氧化性酸(如浓硫 酸、稀硝酸、浓硝酸)反应时都不产生氢气。

大多数金属在加热的条件下均能跟浓硫酸反应,除个别金属(如、)外几乎所有的金属在常温下就能跟硝酸反应。

.铁、铝、铬、镍等金属与冷的浓硫酸或浓硝酸能够产生钝化现象。

.变价金属(如)与非氧性酸反应,生成低价金属的盐; 变价金属(如)与氧化性酸反应,可生成高价金属的盐(金属过量时,生成低价金属的盐)。

.金属与非氧化性酸反应 时,参加反应的酸全部起氧化作 用;金属与氧化性酸反应时,参加反应的酸部分起氧化作用,部分起酸的作用。

金属单质与硝酸反应的规律及应用

金属单质与硝酸反应的规律及应用

金属单质与硝酸反应的规律及应用陕西省绥德中学(718000)李梦玲 赵世琳硝酸具较强的氧化性,由于氮元素的多价态特征,而使得它与单质反应后被还原成一系列较低价态的氮的化合物,其中的重要规律如下:一、与金属单质反应规律硝酸能与金属活动顺序表中除Pt 、Au 以外的所有金属反应。

无论浓硝酸或稀硝酸与金属反应时,都不产生氢气;一般地说,浓硝酸总是被还原为2NO ,稀硝酸部是被还原为NO 及+2价以下的产物;当活泼的金属如Mg 、Zn 、Fe 等与很稀的硝酸反应时,则生成3NH ,3NH 在酸性溶液中形成铵盐。

1. 一价金属和硝酸反应的物质的量之比与硝酸的还原产物的关系规律。

(1)1∶2时产生2NO如:O H NO AgNO NHO Ag 2233)(2+↑+=+浓(2)3∶4时产生NO如:O H NO AgNO HNO Ag 23323)(43+↑+=+稀2. 二价金属和硝酸反应的物质的量之比与硝酸还原产物的关系规律。

(1)1∶4时产生2NO如:O H NO NO Cu HNO Cu 2223322)()(4+↑+=+浓(2)3∶8时产生NO如:O H NO NO Cu HNO Cu 223342)(3)(83+↑+=+稀(3)4∶10时产生342NO NH O N 或如:O H O N NO Zn HNO Zn 222335)(4)(104+↑+=+更稀O H NO NH NO Zn HNO Zn 2342333)(4)(104++=+更稀(4)5∶12时产生242NO NH N 或如:O H N NO Fe HNO Fe 222336)(5125+↑+=+3. 三价金属和硝酸反应的物质的量之比与硝酸的还原产物的关系规律。

(1)1∶6时产生2NO 如:O H NO No Fe NHO Fe 2233333)()(6+↑+∆+浓(2)1∶4时产生NOO N NO NO Fe HNO Fe 23332)()(4+↑+++稀利用上述规律可快速判断主要发生哪个反应、书写化学方程式或离子方程式、确定还原产物,并进行有关计算。

金属与酸反应的规律大总结

金属与酸反应的规律大总结

金属与酸反应的规律大总结一、金属与酸反应的规律1、K、Ca、Na等活泼金属能与水剧烈反应生成H2 。

2、金属活动顺序H前的金属与非氧化性酸反应生成H2。

3、金属活动顺序H后的金属与非氧化性酸不反应,但能与强氧化性酸发生反应,但不产生H2 ,而是H2O ,如铜与稀硫酸不反应,但能与浓硫酸、硝酸等强氧化性酸反应。

4、很不活泼金属Pt、Au等不溶于氧化性酸,但能溶于王水(浓硝酸和浓盐酸按体积比为 1 : 3的比例混合而成)。

5、常温下,Al、Fe遇浓硫酸和浓硝酸会发生钝化,生成一层致密的氧化物保护膜,这是金属与强氧化性酸发生氧化还原反应的结果。

6、铁与硝酸反应较为复杂,具体情况如下:铁与稀硝酸反应,还原产物一般为NO:铁不足:Fe + 4HNO 3 (稀)----------- Fe(NO 3)3 + NO f + 2H2O铁过量:3Fe + 8HNO3(稀)----------- 3Fe(NO 3)2 + 2NO f + 4H2O铁与浓硝酸反应,还原产物一般为NO2 :常温下:发生钝化加热时:剧烈反应,一般生成铁盐。

二、金属与非氧化性酸反应的计算规律解答此类试题时,关键是确定金属与氢气或者酸与氢气之间的对应关系式,在根据试题所给的限定条件作出相应的解答。

金属与非氧化性酸反应时,应注重下面四个方面的规律:1、金属与酸反应均为氧化还原反应,且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。

2、1mol a价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应,可生成a/2 molH 23、Na Mg Al与酸反应规律酸足量(金属完全反应)时a. 等物质的量的不同金属与足量的酸反应时,产生H2的体积比等于金属元素的化合价之比。

即产生的气体Na : Mg: Al=1 : 2: 3可简单记忆为:金属元素的化合价数对应H原子个数,如:Na 〜H 〜1/2H2 Zn 〜2H 〜H2 Al 〜3H 〜3/2H 2 , … 皿八化合价、.b、相同质量的不同金属与足量酸反应时,产生H2的体积比等于金属的s …"日之比。

硝酸与金属反应的一般规律

硝酸与金属反应的一般规律

硝酸与金属反应的一般规律
硝酸与金属的反应是相当复杂的。

在这类氧化还原反应中,包括许多平行反应。

因此,可以得到多种还原产物,而且在还原产物之间还进行氧化还原反应。

某些金属(如镁、锌)与小于2 mol/L的硝酸反应时,还会产生一定量的氢气。

硝酸的还原产物,除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外,还与反应温度和反应中间产物(HNO2、NO2)的催化作用有关,反应虽复杂,但硝酸与金属的反应是有规律的。

(1)在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属如铜、汞、银等,与浓硝酸反应时,主要得到NO2,与稀硝酸反应时,主要得到NO。

(2)在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”,在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜,阻止反应进一步发生。

这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O(有的认为是NO),这是由于它们的还原性较强,能将硝酸还原成较低价的N2O。

如与更稀的硝酸反应则生成氨(钴在同样条件下则生成氮气)。

(3)镁、锌等金属与不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物。

例如,当硝酸中HNO3的质量分数为9%~33%(密度为~g/cm3)时,反应按下式进行:
4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑
若硝酸更稀,反应会生成氨,氨与过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵。

4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
(4)Au、Pt、Ir、Rh等重金属与浓、稀硝酸都不反应,因为它们特别稳定,不易被氧化。

(5)Sn、Sb、W、V等金属与浓硝酸作用,生成金属氧化物,而不是硝酸盐(因为这些金属氧化物不溶于硝酸,反应不再继续发生)。

金属与硝酸反应有关计算的解题技巧

金属与硝酸反应有关计算的解题技巧

金属与硝酸反应有关计算的解题技巧金属与硝酸的反应是一种典型的氧化还原反应,涉及的计算知识面广,对初学者来说难度较大。

本文旨在总结解题规律和技巧。

一、指导思想1.由浓变稀的思想金属与一定量的浓硝酸反应时,随着反应过程中硝酸的不断消耗和反应生成的水不断增加,硝酸的浓度逐渐降低。

金属与浓稀硝酸的反应产物不同。

因此,当题目中浓硝酸是定量或适量时,要考虑酸由浓变稀的问题。

2.氮元素的守恒思想硝酸和不活泼金属反应一般生成硝酸盐和氮氧化物。

在此,硝酸担当了两个角色:酸和氧化剂。

如果分别知道了二者的物质的量,也就知道了总消耗的硝酸的物质的量。

例如,3Cu +8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O反应中,当3mol铜和8mol硝酸反应时,作为酸的硝酸的物质的量=6mol,即金属的物质的量与金属的化合价的乘积(3mol×2);作为氧化剂的硝酸的物质的量=2mol,即NO的物质的量。

2mol + 6mol =8mol,即硝酸的总物质的量。

特别提出的是:当铜和浓硝酸反应气体产物是NO2时,同样存在作为氧化剂的硝酸的物质的量等于气体的物质的量的定量关系。

也就是说,当硝酸由浓变稀得到NO和NO2的混合气体产物时,也同样存在上述1:1的定量关系。

在这里体现了N元素守恒的思想。

二、典例解析1.元素守恒法例1:38.4mg铜与适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到22.4mL气体(STP),反应消耗的硝酸的物质的量可能是:A.1.0×10^-3mol。

B.1.6×10^-3mol。

C.2.2×10^-3mol。

D.2.4×10^-3mol解析:由题意知,浓硝酸是适量的,存在由浓变稀的问题。

即气体可能是NO和NO2的混合物。

但这并不影响解题。

由N元素守恒的思想可将硝酸一分为二:一是作为酸的硝酸的物质的量=金属的物质的量×金属的化合价=38.4/64×2×10^-3mol;二是作为氧化剂的硝酸的物质的量=22.4/22.4×10^-3mol,二者之和为2.2×10^-3mol,即反应消耗的硝酸的物质的量。

高中化学硝酸的相关计算

高中化学硝酸的相关计算

2.硝酸与金属铁及其化合物的反应
铁具有可变化合价。铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁,当铁过量时,生反应Fe+ 2Fe3+===3Fe2+,即过量的铁与硝酸反应生成硝酸亚铁。
“恰好完全反应”——铁与HNO3作用时常见到“恰好完全反应”这一说法,对“恰 好完全反应”的理解是铁和硝酸都不剩余。假定硝酸的量一定,则与铁完全反应时 铁的物质的量为一个范围,即生成Fe3+,或Fe2+,或Fe3+和Fe2+的混合物,而涉及该 问题的试题往往要用极端假设法解决。
例1: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。求NO和NO2的体积为多少?
解:设混合气体中NO的物质的量为x,NO2的物质的量为y。n(Cu)=0.51 mol 根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L,有:①x+y=0.5 mol。 根据得失电子守恒,有:②3x+y=(0.51×2) mol。
3.硝酸与金属反应的相关计算规律 硝酸与金属反应时,金属被氧化生成金属阳离子,硝酸被还原为低价氮的化合物。 所遵循的规律必须符合三个守恒和一个依据。 ①得失电子守恒;②原子守恒;③溶液中要符合电荷守恒。
“ 一个依据 ”— 离子方程式
①得失电子守恒法 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。
的硝酸的物质的量可能是多少?
思路:由N原子守恒 Cu ~ 2HNO3 ~Cu(NO3)2 n(HNO3) = 2×n[Cu(NO3)2] + n(NOx) =2×0.0006 +0.001 =2.2×10-3 mol
练习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?步步高P118第(3)

浓硝酸与金属反应的规律

浓硝酸与金属反应的规律

浓硝酸与金属反应的规律聊聊浓硝酸与金属那些事儿你知道吗?在化学的世界里,浓硝酸和金属那可是有着说不完的故事。

它们之间的反应,就像是武侠小说里的高手对决,充满了刺激和惊喜。

想象一下,你手里拿着一瓶浓硝酸,那可不是一般的酸,而是个“狠角色”。

它无色透明,却藏着强烈的氧化性,仿佛随时准备给遇到的金属来个“下马威”。

而另一边,金属们也是各有千秋,有的坚韧不拔,有的则温柔如水,但它们都有一个共同点——遇到浓硝酸,都得小心应对。

就拿铜来说吧,这家伙平时挺沉稳的,但在浓硝酸面前,就像是被点中了穴位,一下子变得活泼起来。

它们一碰面,就开始了一场激烈的“化学反应大战”。

浓硝酸像是个凶猛的斗士,不断向铜发起攻击,而铜呢,也不甘示弱,拼尽全力进行抵抗。

但无奈浓硝酸太过强大,最终铜只能缴械投降,变成了蓝色的硝酸铜溶液,同时释放出红棕色的二氧化氮气体,那场面,简直就像是一场绚丽的烟火表演。

而铁这位“硬汉”,在面对浓硝酸时,却表现出了另一种姿态。

一开始,它似乎对浓硝酸的挑衅无动于衷,就像是在说:“你来吧,我不怕你!”然而,随着时间的推移,铁也开始慢慢被侵蚀,表面逐渐变得斑驳。

虽然它不像铜那样迅速败下阵来,但那份坚持,最终还是没能抵挡住浓硝酸的猛烈攻势。

最终,铁也被氧化成了硝酸铁,同样释放出了二氧化氮气体。

当然啦,并不是所有的金属都那么“不幸”。

有些金属,比如铂和金,就像是化学世界里的“隐士”,对浓硝酸的挑衅完全不放在心上。

无论浓硝酸如何挑衅,它们都能保持自己的本色,不为所动。

这大概就是所谓的“真金不怕火炼”吧!这些金属与浓硝酸的反应,就像是生活中的种种挑战。

有的时候,我们可能会像铜或铁那样,面对强大的对手,不得不选择妥协;但有的时候,我们也可以像铂和金那样,坚守自己的原则,不为外界所动。

而且你知道吗?这些化学反应背后,还藏着许多科学原理呢!比如氧化还原反应、电子转移等等。

这些原理就像是化学世界的“武林秘籍”,掌握了它们,我们就能更好地理解这些金属与浓硝酸之间的“恩怨情仇”。

硝酸与还原性物质反应的规律和计算

硝酸与还原性物质反应的规律和计算

硝酸与还原性物质反应的规律和计算孙芙蓉老师一、硝酸与金属反应的规律1、金属与硝酸反应一般不放出H2。

浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO¸极稀的HNO3可被还原成NH3与HNO3反应生成NH4NO3。

2 、反应中硝酸部分作氧化剂被还原,部分起酸的作用生成硝酸盐。

生成NO2时被还原的硝酸占½, 生成NO时被还原的硝酸占¼生成N2O时被还原的硝酸占1⁄5,生成NH4NO3时被还原的硝酸占1⁄103、铁与硝酸反应先生成Fe(NO3)3,若铁过量,Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2。

二、非金属与硝酸反应的规律非金属与硝酸反应,硝酸只表现氧化性全部被还原,不再表现酸性。

三、硝酸遇还原性化合物时显氧化性,遇非氧化性化合物时显酸性。

如HNO3遇FeO先发生复分解反应生成Fe(NO3)2,HNO3显酸性,Fe(NO3)2再被HNO3氧化成Fe(NO3)3,HNO3显氧化性。

四、硝酸参与的氧化还原反应的计算的常见方法:1、电子守恒法例1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,则该单质被氧化后的氧化产物中元素化合价可能为()A 、+1 B、+2 C、+3 D、+4分析:当单质(M)是非金属单质时,HNO3全部被还原成NO2,设氧化产物中M元素的化合价为x,根据反应中电子得失相等,则0 +x +5 +41M→1M 4HNO3→4NO21(x-0)=4(5-4) x=4,选项D可以。

当单质(M)是金属单质时,一部分起酸性作用生成M (NO3)x,一部分被还原生成NO2,0 +x +5 +41M→M(NO3)x(4-x)HNO3→(4-x)NO21(x-0)= (4-x)(5-4) x=2,选项B可以。

答案BD2、原子守恒法例2 38.4mg Cu跟适量的浓硝酸反应,Cu全部作用后,在标准状况下收集到气体22.4ml (不考虑NO2和N2O4的转化),则消耗的HNO3的物质的量为()A、1.0×10-3molB、1.6×10-3molC、2.2×10-3molD、2.4×10-3mol分析:反应完全后,溶液中NO3-和生成的气体(NO2、NO)中N原子的物质的量之和等于原HNO3的物质的量。

有些酸为什么与金属反应不会产生氢气

有些酸为什么与金属反应不会产生氢气

硝酸:当某些金属(如Mg、Zn)与小于2mol/L的硝酸反应时,还会产生一定量的氢气硝酸和金属反应的规律:⑴在金属活动性顺序表中,位于氢后面的金属如铜、汞、银等,跟浓硝酸反应说,主要得到NO2,跟稀硝酸反应时,主要得到NO⑵在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”.这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O(也有人认为是NO).如与更稀的硝酸则生成氨(NH3)(Co在同样的条件下生成氮气)⑶Mg、Zn等金属跟不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价太的还原产物.例如当硝酸中HNO3的质量分数为9%——33%时,反应按下式进行4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+5H2O+N2O若硝酸更稀,反应生成氨,氨跟硝酸进一步反应生成硝酸铵4Zn+10HNO3===4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑷Au、Pt、Ir(铱)、Rh(铑)等重金属跟浓硝酸都不反应,因为它们特别稳定,不易被氧化.⑸Sn、Sb(锑)、W(钨)、V(钒)等金属与浓硝酸作用,生成金属氧化物,而不是硝酸盐(因为这些金属氧化物不溶于硝酸,反应不再继续)碳酸:如果是像铁、锌这样的不是很活泼金属比较难,因为碳酸是弱酸,反应速率和氢离子浓度有关,碳酸中氢离子的浓度比较小,反应速率和氢离子浓度有关,所以反应会很慢,如果慢到一定程度就认为不反应了。

所以通常认为碳酸和铁、锌这样的不是很活泼金属是不反应的。

但是如果你镁、钠、钾这样活泼的金属是可以和碳酸反应生成氢气的。

像钠和钾,别说是碳酸,就算是水也可以反应生成氢气。

但是如果有空气中的氧气参与反应,碳酸可以和一些不活泼的金属反应,例如和铜反应生成绿色的碱式碳酸铜,这就是铜在空气中会生锈的原因,但是这个反应不生成氢气。

所以和上面的情况不同。

浓硫酸:加热状态下几乎所有金属都会与浓硫酸反应(除了金与铂)而生成物一般是水+硫酸XX (例如硫酸铝硫酸铁)+不确定的硫化物最后一个要看浓硫酸的浓度和加热程度可以生成二氧化硫硫硫化氢也可能有其中两种一般来说越浓的硫酸生成物越向硫化氢靠近硫酸在浓度较高情况下硫酸根氧化性高于氢离子显出很强的氧化性如果你要问为什么。

硝酸与金属反应总结

硝酸与金属反应总结

金属和硝酸反应的分类题型一、知识要点:硝酸是一种很强的氧化剂,不论稀、浓硝酸都有氧化性。

硝酸越浓氧化性越强。

同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。

硝酸浓度不同,氧化能力不同。

硝酸能氧化除Pt、Au 之外的绝大多数金属,当硝酸与金属反应时条件不同,硝酸的还原产物不同。

具体如下:⒈一般情况下,在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时,浓硝酸剧烈反应,生成硝酸盐和NO2 ,与稀硝酸反应常需加热,生成硝酸盐和NO ,在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。

⒉常温时,铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象,而稀硝酸则可与它们反应。

若加热,解除钝化则发生反应。

如:铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为:Fe+6HNO3(浓)=Fe(NO3)3 + 3NO2 ↑ + 3H2O(注意:铁与硝酸反应时,无论硝酸是否过量,开始时总是把Fe 氧化成Fe3+)铁过量时再与Fe3+反应生成Fe2+,NO 气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。

Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO ↑ +2H2O ⋯⋯① 3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO ↑ +4H2O ⋯⋯②设n(Fe):N(HNO3)=a ,则a≤1/4 时,按①进行;a≥3/8 时,按②进行;1/4≤ a≤3/8 时,两者都有。

如:5Fe+16HNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2 +4NO ↑ +2H2O 比例关系:4HNO3 ~NO ②可认为是①反应后Fe过量。

Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2 ⒊当硝酸与金属活动顺序表中排在氢以前的金属如镁、锌铁等反应时,由于金属的强还原性,还原产物较为复杂。

除可生成NO2 或NO 外,在更稀硝酸中还可产生N2O 、N2、NH3 等。

一般情况下,对于同一种还原剂来说,硝酸越稀则还原产物中氮元素的价态越低。

浓硝酸被还原的主要产物是NO2,稀硝酸被还原的产物主要是NO ;再如较稀的硝酸还原产物主要是N2O ,而更稀的硝酸则被还原成NH3(NH3 与HNO3 反应生成NH4NO3 )。

硝酸与金属反应的计算

硝酸与金属反应的计算

硝酸与金属反应的计算作者:王萌丽来源:《教育周报·教研版》2021年第07期一、硝酸与金属反应的有关计算方法硝酸与金属反应的计算主要围绕“得失电子守恒”“氮原子守恒”两个守恒思想来解题。

(1)得失电子守恒。

硝酸与金属的反应属于氧化还原反应,氮原子得到电子的总数等于金属原子失去电子的总数。

(2)原子守恒。

硝酸與金属反应时,反应物HNO3中NO3—一部分仍以NO3—的形式存在,一部分转化为还原产物,这两部分中N的物质的量之和与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。

以Cu与硝酸反应为例来说明。

①Cu与足量浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)+2NO2↑+2H2O根据得失电子守恒,n(e)=2n(Cu)=n(NO2)。

根据氮原子守恒,消耗的n 2(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)。

②Cu与足量稀硝酸反应:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu (NO3)2+2NO↑+4H2O根据得失电子守恒,n(e)=2n(Cu)=3n(NO)。

根据氨原子守恒,消耗的n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)。

③Cu与一定量的浓硝酸反应:反应开始时,还原产物是NO2;随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,还原产物为NO,整个反应过程中,还原产物为NO2和NO的混合气体。

根据得失电子守恒,n(e)=2n(Cu)=n(NO2)+3n(NO)。

根据氮原子守恒,消耗的n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO2)+n(NO)。

角度1.得失电子守恒法例1.将12.8g铜片加入100mL一定浓度的硝酸溶液中,铜片完全溶解,产生NO和NO2的混合气体4.48L(标准状况下);若向反应后的溶液中加入400mL2mol·L-1NaOH溶液,能使溶液中的Cu2+恰好完全沉淀。

下列说法不正确的是()A.混合气体中NO和NO2的体积比为1:1B.原硝酸溶液的物质的量浓度为10mol·L-1C.铜片与硝酸反应过程中转移电子0.4molD.反应后溶液中剩余的NO3—物质的量为0.4mol解题思路:这类题目一般把硝酸分成两部分分别计算,一部分是表现氧化性而被还原的,根据还原产物的量进行计算;另一部分表现酸性,根据溶液中硝酸根离子的量来计算。

硝酸腐蚀金属的原理

硝酸腐蚀金属的原理

硝酸是一种强氧化性酸,它可以与金属发生反应并腐蚀金属表面。

硝酸腐蚀金属的原理涉及到氧化还原反应和金属表面的氧化过程。

以下是硝酸腐蚀金属的基本原理:
1.氧化还原反应:硝酸与金属发生反应是一种氧化还原反应。

在这种反应中,金属原子
氧化成金属离子,同时硝酸中的一部分氮原子还原成氮气或其他氮气化物。

这个反应可以概括为:
金属+ 硝酸→金属离子+ 氮气气体+ 水
2.金属氧化:在硝酸的氧化环境下,金属表面的原子会失去电子,被氧化成金属离子。

这些金属离子溶解在硝酸中,形成金属离子的硝酸盐。

3.氮氧化物生成:硝酸中的一部分氮原子会被还原成氮气气体(N2)或其他氮气化物。

这些产物通常以气体形式逸出。

4.腐蚀反应:金属被氧化后,金属离子会进入硝酸中,形成金属离子的盐。

这会导致金
属表面的腐蚀,使其变薄、变弱,甚至形成孔洞。

需要注意的是,硝酸对金属的腐蚀速度和程度取决于多种因素,包括硝酸浓度、温度、金属类型等。

一些金属可能会因为形成氧化膜而抵御部分腐蚀,但在较强的硝酸中仍然会发生氧化反应。

硝酸腐蚀金属的原理是通过氧化还原反应,将金属表面的原子氧化成金属离子,并产生氮气气体或其他氮气化物。

这个过程导致金属的腐蚀和变化。

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硝酸与金属反应的一般规律
硝酸与金属的反应是相当复杂的。

在这类氧化还原反应中,包括许多平行反应。

因此,可以得到多种还原产物,而且在还原产物之间还进行氧化还原反应。

某些金属(如镁、锌)与小于2 mol/L的硝酸反应时,还会产生一定量的氢气。

硝酸的还原产物,除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外,还与反应温度和反应中间产物(HNO2、NO2)的催化作用有关,反应虽复杂,但硝酸与金属的反应是有规律的。

(1)在金属活动性顺序中,位于氢后面的金属如铜、汞、银等,与浓硝酸反应时,主要得到NO2,与稀硝酸反应时,主要得到NO。

(2)在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”,在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜,阻止反应进一步发生。

这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O(有的认为是NO),这是由于它们的还原性较强,能将硝酸还原成较低价的N2O。

如与更稀的硝酸反应则生成氨(钴在同样条件下则生成氮气)。

(3)镁、锌等金属与不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物。

例如,当硝酸中HNO3的质量分数为9%~33%(密度为1.05~1.20 g/cm3)时,反应按下式进行:
4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑
若硝酸更稀,反应会生成氨,氨与过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵。

4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O
(4)Au、Pt、Ir、Rh等重金属与浓、稀硝酸都不反应,因为它们特别稳定,不易被氧化。

(5)Sn、Sb、W、V等金属与浓硝酸作用,生成金属氧化物,而不是硝酸盐(因为这些金属氧化物不溶于硝酸,反应不再继续发生)。

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