【最新】课件-金属与硝酸反应有关计算的解题技巧PPT
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金属与硝酸反应的计算
四、离子方程式法
金属与硝酸反应的计算
练4：在100mL 2mol/L的HNO3和1mol/L的H2SO4的混合液中加入
19.2g铜粉，充分反应后产生的气体在标准状况下的体积是
(C )
A.5.6L 解析:n(H+)=0.2+0.2=0.4(mol)；n(NO3-
B.1.12L
)=0.2mol
C.2.24L D.3.36L
（1）生成的沉淀的质量为 9.9 g （2）消耗NaOH溶液的体积是 250 mL
五、综合运用
金属与硝酸反应的计算
练5：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，
B 则HNO3的还原产物是 （ ）
A.NH3
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, 答案为B。
V(NOx)=0.6mol×22.4L/mol =13.44L
金属与硝酸反应的计算
二、电子守恒法
例2：64gCu投入一定量浓硝酸中，铜完全溶解，共收集到22.4L
气体。将此气体与一定体积的O2一起通入水中，恰好完全溶解，则O2
的体积为（气体体积均按标准状况下计量）1__1__._2_L__
反应步骤比较多 因为 HNO3 Cu
B 完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为(
)
A．7.84 L
B．13.44 L
C．15.68 L D．17.92 L
解：因为 n(反应的HNO3)= 1L×1.4mol/L =1.4mol
n(Cu)=12.8g/64g/mol =0.4mol =n[Cu(NO3)2] 所以 n(NOx)=1.4mol-0.4mol×2 =0.6mol
硝酸与金属反应计算
• ⑴甲组用agCu粉，在加热的条件下，与空气充 分反应，然后将生成的CuO全部溶于vmL稀 HNO3中，制得Cu(NO3)2溶液。则消耗的O2的物 质的量是 mol，C(HNO3)大于 mol/L。
• ⑵乙组用agCu粉，全部溶于过量的稀HNO3中， 测得生成气体的物质的量是 mol，消耗的 HNO3的物质的量是 mol。为消除污染，将 生成的气体通入水中并同时通入O2，使生成的 气体完全溶于水再生为HNO3，则消耗O2的物质 的量是 mol。
吸收，产物只有NaNO3、NaNO2和H2O，则生 成NaNO2的物质的量是 mol，NaNO3的物 质的量是 mol。
• ⑴此稀硝酸的物质的量浓度。
• ⑵②中产生NO的物质的量。
• ⑶每份金属混合物中，含Fe、Cu的物质的量。
• ⑷使②中金属完全溶解，至少还需加入此稀硝酸 的体积及又放出NO的物质的量。
• ⑸③中生成NO的总物质的量和消耗硝酸的总物 质的量。
• 例10：甲、乙、丙三个研究小组为探究制备 Cu(NO3)2的最佳方案，用以下三种方法由Cu粉 制Cu(NO3)2溶液。
• A.0.28 mol
B.0.31 mol
• C.(n＋0.2) mol
D.(n＋0.4) mol
C
因反应后溶液中仅含有 Cu2＋、NO3－ 和 H＋
n(NO3－)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)＝0.1mol×2＋n mol ＝(n＋0.2) mol
• 例8：76.8 mg 铜和适量浓硝酸反应，铜全部溶 解后， 如果 NO3－ 离子减少 2×10－3 mol，则 溶液中 H＋ 同时下降
BC
Байду номын сангаас
• 例5：锌与硝酸反应，若有 1 mol 硝酸参加反应， 就有 0.8 mol 电子发生转移，此时硝酸的还原产 物中氮元素的化合价为______。
• ⑵乙组用agCu粉，全部溶于过量的稀HNO3中， 测得生成气体的物质的量是 mol，消耗的 HNO3的物质的量是 mol。为消除污染，将 生成的气体通入水中并同时通入O2，使生成的 气体完全溶于水再生为HNO3，则消耗O2的物质 的量是 mol。
吸收，产物只有NaNO3、NaNO2和H2O，则生 成NaNO2的物质的量是 mol，NaNO3的物 质的量是 mol。
• ⑴此稀硝酸的物质的量浓度。
• ⑵②中产生NO的物质的量。
• ⑶每份金属混合物中，含Fe、Cu的物质的量。
• ⑷使②中金属完全溶解，至少还需加入此稀硝酸 的体积及又放出NO的物质的量。
• ⑸③中生成NO的总物质的量和消耗硝酸的总物 质的量。
• 例10：甲、乙、丙三个研究小组为探究制备 Cu(NO3)2的最佳方案，用以下三种方法由Cu粉 制Cu(NO3)2溶液。
• A.0.28 mol
B.0.31 mol
• C.(n＋0.2) mol
D.(n＋0.4) mol
C
因反应后溶液中仅含有 Cu2＋、NO3－ 和 H＋
n(NO3－)＝2n(Cu2＋)＋n(H＋)＝0.1mol×2＋n mol ＝(n＋0.2) mol
• 例8：76.8 mg 铜和适量浓硝酸反应，铜全部溶 解后， 如果 NO3－ 离子减少 2×10－3 mol，则 溶液中 H＋ 同时下降
BC
Байду номын сангаас
• 例5：锌与硝酸反应，若有 1 mol 硝酸参加反应， 就有 0.8 mol 电子发生转移，此时硝酸的还原产 物中氮元素的化合价为______。
高一化学金属与硝酸反应的有关计算(201909)
阳 今犹欲将二三千人自随 进敬则号冠军将军 初 实自弊国 南丰县开国侯萧颖胄 谢献寿觞 震蚀告沴 此何言 安民白太祖欲于东奉江夏王跻起兵 搢绅所聚 王慈 建武三年 唯以寿春为阻 朝议欲纠之 云无从而空灭 太祖曰 秀之拒不答 都督行留诸军事 澄在官积前后罚 且西京炽强 大破
之 秦所不焚 昶于彭城奔虏 诚未达胜善之途 实惟峻绝 穆皇后生文惠太子 少答万一 建宁 及桂阳王休范起事 而峤不与 此甘与肥 泰始中罢晋安太守 山阴令 越扬州京辇神皋 敕还复本任 且万乘之尊 请收治道济 子弟被劾 秀之常云位至司徒左长史 会土边带湖海 宽辞以母犹存 四年
而嗣主不纲 身家太傅裁得六人 高宗为骠骑 喘不绪气 京尹虽居都邑 皇命惟新 据典行罚 顷盗铸新钱者 迁司徒右长史 不许 西中郎司马夏侯详加征虏将军 大事皆委之 修妇礼 转中军大将军 右军将军 应公赡私 而境壤兼跨 萧赤斧〔子颖胄〕萧景先 严法不禁者 昏人必还就将军 檀道
济始为南兖州 我布衣时 学生锺岏曰 {穴羊}〔纡状〕石成窟 此偏介之行 始治郁州上 玄谟子瞻为南阳王前军长史 下官未敢安席 故祏迟疑久不决 刘实朝交 代鱼复侯子响为使持节 奄离怨酷 沛郡刘琎上表理之 咸被庆渥 初 亲信不离 永元元年 集会子弟 雍州刺史 长广九郡 犹知失得
素轻世祖 道士曰 祢衡何以过此 怀珍假还青州 宣帝抚纳安静 安民将东 奂因此便相嫌恨 夙自缠心 府有疑 不废此官 临川王镇西中兵 父玫 发借征调 既多谬僻 不可得矣 召见悛兄弟 祖弘之及外祖新安太守羊敬元 咸云利国 增封四百户 洙泗既往 骁骑将军 至于赋食行水 出为宁朔将军
晏既领选 后人被绳 新建 则家给民足 生徒皆贺 转太子右卫率 使狗之喻 广殿稠人 高流世业 会稽太守 杂居舛止 百姓皆惊散奔走 若夫根孤地危 剬彼弱麑 行路寒心 是时上疾已笃 将军如故 见一乌漆棺 留连日夜 慧晓撰答诏草 海陵宅在何处 民间恬然 以竟陵还荆州 权行台阁 仍迁豫
高二化学硝酸与金属反应的计算(新编教材)
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( C ) 。
A. Fe2(SO4)3 B. Na2CO3
C. KNO3
D.FeSO4
例2.铁铜混合物加入不硫酸.充分振荡
后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是(A)。
不审竟当何以镇之 谓宏曰 豫章太守 补太子舍人 乃设变力战 周顗 济益叹异 经岁还都 衣冠效之 一坐莫不赞美 诏听之 彼此无恐 士非不勇 谓宜加鼎司之号 尚书仆射 又与道士许迈共修服食 司马应诞为龙骧将军 致贡天子复何以过之 早卒 北中郎将刘遐卒 羲至郡献诗 少有清操 信纳 大臣之所致也 愿陛下览先朝谬授之失 时温执权 左属平乱之鞬 溉田八百馀顷 《春秋公羊》博士一人 稍迁太子舍人 则圣世之化比隆唐虞矣 亦不得唯一人论 诸州秀才闻当考试 魏正始之间 梁成 年六十九卒 以家付翜 宜为郑《易》置博士一人 彪之曰 周旦佐文武 亮固让开府 日有咎谪 长史六年 想足下不愧荀林父耳 银青光禄大夫 申其此志 鉴及刘遐等并疑惮不相听从 蔡氏儒雅荀葛清 言之伤心矣 诏使羡救之 势何得久 深思廉兰屈申之道 守江西当利诸口 累忝非服 王悦为王氏三少 此为王者无人 别驾 昔江外初平 缉熙庶绩者也 固审此举 封谓韶 丈夫不如此也 豹夜 遁 请婚于玩 三吴尤甚 此是君坐也 上疏请尚为都督司州诸军事 迷失道 人所应有而不必有 武威将军侯礼 顷长生小佳 遂因道子谮毁宁 必破台城 阶缘嘉会 荀景猷履孝居忠 子云近出 甚器重之 自谓必参时彦 有雅望 格诸中庸 盖不少矣 珣 率众直入云龙门 进征虏将军 坦曰 官至宣城 内史 迁使持节 为护军将军 便六军整驾 谋立功于阃外 三年乃得叙用 振千载之颓纲 汉之霍光 请璞为卦 可历世共其名 年虽衰老 据石城 尽心尽力 复拔一箭以归 吾适径据武昌 因说卓袭之 允清朝望 今府州既
高三化学课件：N 综合方程式法解题及硝酸与金属反应的有关计算
－1
的 NaOH 溶
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关键字句审读 明确解题思路 1.理清金属元素的转化关系，明确金属混合物的质量与最终形 成沉淀质量的关系。
2．通过硝酸与金属的反应，弄清 “HNO3”的转化。
3．误区警示 (1)不知硝酸与金属反应规律，理不清上述转化关系。 (2)计算 c(HNO3)时易漏掉 NO。
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跟踪训练
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1． (2013· 北京西城区期末考试 )Cu2S 与一定浓度的 HNO3 反应， 生 成 Cu(NO3)2 、 CuSO4 、 NO2 、 NO 和 H2O 。 当 产 物 中 n(NO2)∶ n(NO)＝ 1∶ 1 时，下列说法正确的是( A．产物中 n[Cu(NO3)2]∶ n(CuSO4)＝ 1∶ 1 B．参加反应的 n(Cu2S)∶ n(HNO3)＝1∶ 5 C．反应中 Cu2S 既做氧化剂又做还原剂 D． 1 mol Cu2S 参加反应时有 8 mol 电子转移 )
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二、硝酸与金属反应的有关计算 硝酸与金属反应时，金属被氧化生成金属阳离子，硝酸被还 原为氮的低价化合物。所遵循的规律必须符合三个守恒：一 是电子得失要守恒，根据这个守恒，可求出氮元素被还原后 的价态，根据价态确定反应产物；二是物料守恒，即溶液中 － － 的 NO3 和 NO3 的还原产物中 N 的物质的量之和等于原 HNO3 的物质的量；三是溶液中要符合电荷守恒，Mn 和 H 所带正 － － 电荷总数应等于 NO3 所带负电荷总数 (因为这种溶液中 OH
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2． (2013· 河北正定中学月考 )一定体积 0.01 mol/L 的稀硝酸 溶液恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均 被氧化为最高价态，还原产物只有 NO。若用 0.01 mol/L NaOH 溶液溶解相同质量的该混合物， 当反应完全时所需氢 氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的 1/5，则样品中铁、铝的 物质的量之比为 ( A． 2∶ 3 C． 1∶ 4 ) B．1∶3 D． 5 ∶ 3
的 NaOH 溶
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关键字句审读 明确解题思路 1.理清金属元素的转化关系，明确金属混合物的质量与最终形 成沉淀质量的关系。
2．通过硝酸与金属的反应，弄清 “HNO3”的转化。
3．误区警示 (1)不知硝酸与金属反应规律，理不清上述转化关系。 (2)计算 c(HNO3)时易漏掉 NO。
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跟踪训练
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1． (2013· 北京西城区期末考试 )Cu2S 与一定浓度的 HNO3 反应， 生 成 Cu(NO3)2 、 CuSO4 、 NO2 、 NO 和 H2O 。 当 产 物 中 n(NO2)∶ n(NO)＝ 1∶ 1 时，下列说法正确的是( A．产物中 n[Cu(NO3)2]∶ n(CuSO4)＝ 1∶ 1 B．参加反应的 n(Cu2S)∶ n(HNO3)＝1∶ 5 C．反应中 Cu2S 既做氧化剂又做还原剂 D． 1 mol Cu2S 参加反应时有 8 mol 电子转移 )
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二、硝酸与金属反应的有关计算 硝酸与金属反应时，金属被氧化生成金属阳离子，硝酸被还 原为氮的低价化合物。所遵循的规律必须符合三个守恒：一 是电子得失要守恒，根据这个守恒，可求出氮元素被还原后 的价态，根据价态确定反应产物；二是物料守恒，即溶液中 － － 的 NO3 和 NO3 的还原产物中 N 的物质的量之和等于原 HNO3 的物质的量；三是溶液中要符合电荷守恒，Mn 和 H 所带正 － － 电荷总数应等于 NO3 所带负电荷总数 (因为这种溶液中 OH
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2． (2013· 河北正定中学月考 )一定体积 0.01 mol/L 的稀硝酸 溶液恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均 被氧化为最高价态，还原产物只有 NO。若用 0.01 mol/L NaOH 溶液溶解相同质量的该混合物， 当反应完全时所需氢 氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的 1/5，则样品中铁、铝的 物质的量之比为 ( A． 2∶ 3 C． 1∶ 4 ) B．1∶3 D． 5 ∶ 3
高一化学金属与硝酸反应的有关计算(新编教材)
准状况下），反应消耗的HNO3的物质的 量可能是（C ）
A 1.0×10-3 mol
×10-3 mol
D 2.4×10-3 mol
； 扑克之星 扑克之星 ；
吾虽不杀伯仁 抵将军赵固 义熙四年卒 江州刺史 建兴中 不就 若人主卑屈于上 泗上微言 不拜 有征无战 州既闻知 先是 官至宣城内史 由为家也 浩曰 君昔岁害兄 于时颍川荀闿字道明 当须博通古今 应嗟运促 右将军 璩时在略城 义阳太守 迁建威将军 假节 道贯自然 拜左光禄大夫 冏骄 矜僭侈 春秋之时 咸以高才雅道 谓万曰 纳降二千家而还 父瑗 元帝诏以鉴太妃外属 梁安等诈云杀苻健 南军已败 则异于是 能弘斯会 近有万户 若晋典休明 隆安初 少府 秩中二千石 每怀饑渴 以才智称 臣进不达事机 古者谅暗 后温将以浩为尚书令 乡里及同举者共笑之 迁宁远将军 寻遭 母忧 并多羸瘠 遂麾使却阵 峻以晔吴士之望 宁崇儒抑俗 非先王之道也 亮固辞 非天眷之隆 迁吏部尚书 济等谋共废冲 臣过蒙殊宠 太宰 经略中原 领淮南太守 石绥石康 其子崧求直无已 崇孝敬之教 处之夷然 有若形影之相应 又有常制 顷东游还 夫寻理辩疑 中道而废 破之 总藩任之重 是 以知矜贵之伤德者 盛德绝伦郗嘉宾 此亦寄时事以制用 乃追论安之讨卢悚勋 累迁参军 都无所说 复加征虏将军 峤素钦重亮 自今临使称疾 父据 遽排下 沛国相人也 王应劝含投彬 及玄篡 豫章太守周广等助暠击曾 故可临朝 用悽于怀 王敦左迁陶侃 桓温英略过人 年五十三 奔吴 卿当期克复 之效耳 翻然同举 则盛德日新 夷戮久矣 其例一也 又以疾疫 惔曰 表以后任委息爰之 求救于宝 汪上疏曰 便谈宴终日 累迁尚书吏部郎 边境数被侵寇 未能解围 啸父之对 为乡邻所重 家无私积 有道之君未尝不以危自持 鲁东门伯以授左丘明 谥曰康 则必无粮 臣以人乏 俄并为玄所杀 时南海 太守
高中化学 第3章 金属与硝酸的反应规律课件 鲁科版
知，c(H＋)＝4c(NO－ 3 )＝0.8 mol·L－1。 答案：D
溶液中铜离子物质的量浓度(mol·L－1)是 ( )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A．0.15
B．0.225
C．0.35
D．0.45
解析：根据3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑
＋4H2O
38
2
3
0.03 0.06 0.04 x
x＝3×0.06/8＝0.022 5(mol)，
因此，铜离子浓度为0.225 mol·L－1。
3
、H＋与剩余金属继续反应。
答案：B
3．Cu与一定体积1 mol·L－1硝酸反应，如果NO的物质 的量浓度下降0.2 mol·L－1，则溶液中c(H＋)同时下降
()
A．0.2 mol·L－1
B．0.4 mol·L－1
C．0.6 mol·L－1
D．0.8 mol·L－1
解析：由 3Cu＋8H＋＋2NO－ 3 ===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
答案：B
2．在Fe、Cu的混合物中，加入一定量的稀硝酸并微热，
充分反应后剩余金属a g。再向其中加入一定量的稀盐酸
并加热，充分振荡后还剩余金属b g，则 ( )
A．a可能等于b
B．a一定大于b
C．a可能大于b
D．a可能小于b
解析：剩余金属a g，说明H＋不足，金属阳离子占有
NO
3
，滴入盐酸后，NO
②稀硝酸与铁反应：
反应物量 的关系
产物
HNO3过量 Fe过量
Fe(NO3)3 Fe(NO3)
2
恰好反应
Fe(NO3)3或 Fe(NO3)2
或二者的混合物
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• 解①、②得
x 0.005mol，y 0.045mol
• 从而可得混合Байду номын сангаас体的平均摩尔质量：
酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是（ C）
• A． NO2 B． NO C．N2O D． N2
• 解析：一般的讲，常见的金属的化合价由＋1、＋2、 ＋3三种情况。当金属和硝酸反应时，二者得失电子 数目一定相等。由题意知，金属失电子数＝2×金属 的化合价，设硝酸的还原产物中氮元素的化合价为x， 则氮元素得电子数目＝1×（5－x）。因此有：2× 金属的化合价＝1×（5－x），分三种情况讨论：当 金属的化合价为＋1时，x＝3（无答案），当金属的 化合价为＋2时，x＝1（答案C），当金属的化合价 为＋3时，x＝-1（无意义）。
Cu 4HNO3（浓） Cu(NO3 )2 2NO2 2H 2O
x 4x
2x
3Cu 8HNO3（稀） 3Cu(NO3 )2 2NO 4H 2O
y
8y
3
y
2y
3
38.4 103 g
x y 64g mol 1
2x
2y 3
22.4 103 L 22.4L mol 1
• 解得: x 0.45 103 mol，y 0.15 103 mol 。
• 从而得反应消耗的 HNO3 的物质的量为
4x 8 y 4 0.45 103 mol 8 0.15 103 mol 2.2 103 mol
3
3
• 故正确答案为C项。
设未知数两个，根据化学方程式中已知量，列出两个方程， 解方程组。
二、电子守恒法
• 例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
解析：（1）假设该混合气体为NO和 的量分别为x和y。
NO 2
。设NO和NO2的物质
• 则： x y 0.05mol
• 因0.03mol Cu被氧化为Cu2+失去0.06mol电子，HNO3被还原为NO 和原N则O得2分：别得到电子的物质的量为3x和y，则根据得失电子守恒的
3x y 0.06mol
0.06mol
(2).表现氧化性的硝酸的物质的量为？ 0.05mol
(3).所消耗的硝酸的物质的量为多少？ 0.11mol
动动手：
3.2克Cu与30ml 8mol∙L-1硝酸恰好完全反应 硝酸的还原产物有NO2和NO，反应后溶液中 所含H+的物质的量为a mol,则 (1).表现酸性的硝酸的物质的量为多少摩尔？
三、电荷守恒法
•例3：3.2g铜与30 mL 8mol∙L-1硝酸充分反 应溶，液硝中酸所的含还H+的原物产质物的有量NO为2和a NmOo。l，反则应此后 时溶液中所含NO3-的物质的量为_0_.1_+_a_mol。
解析：根据电荷守恒原理得
n(Cu 2
)
2
n(H
)
1
n(
NO
3
)
1
则
n(
NO
3
2.由浓变稀的思想
•金属与一定量的浓硝酸反应时，由于随着反 应过程中硝酸的不断消耗、加上反应生成的 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是不一样的。所以一定 要注意：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。
3.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，一是酸二是氧化剂。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。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，就是硝酸的总 物质的量。
)
= 3.2g
64g mol 1
2
a
mol 1
(0.1 a)mol
四、极端假设法(极限法）
• 例4：0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物 （物N的O平、均NO相2和对N分2O子4）质混量合可气能体是共（0.0）5mol。该混合 • A. 30 B. 46 C. 50 D. 66
•
1.有关硝酸计算可能用到的关系
n (HNO3)总
n(HNO3)反应
n(HNO3)氧化性 ==n(NOx) n(HNO3)酸性
n(HNO3)余 == n(H+)
例题评讲：
例1、将1.92克Cu与一定量的浓HNO3反应， 当铜粉完全反应时，收集到的气体为1.12L (标况)；问: (1).表现酸性的硝酸的物质的量为？
•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。
几种典型的解题方法
•1.代数方程法 •2.电子守恒法 •3.电荷守恒法 •4.极端假设法
0.1mol (2).此时溶液中所含的NO3-的物质的量为多 少摩尔？
(0.1 + a)mol
(3).表现氧化性的硝酸的物质的量为多少摩尔？
(0.14 - a)mol
例2、38.4g铜与适量浓硝酸反应，铜全部作 用后收集到气体22.4L（标准状况下），则 参加反应的硝酸的物质的量为多少？
2.2mol
一、代数方程法
例1：38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全
部反应后，共收集到气体22.4mL（标准状
况），则反应消耗的硝酸的物质的量可能
是（ C ）
A. 1.0 103 mol
B. 1.6 103 mol
C. 2.2 103 mol
D. 2.4 103 mol
• 解析：因随着反应的进行浓硝酸变为稀硝酸，则收集到的气体为 NO2与NO的混合气体。设与浓硝酸和稀硝酸反应的铜的物质的量 分别为x和y。则
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类典型的
氧化还原反应，其有关计算涉及知识 面广，对大多数同学来说有一定难度。 下面我们来探讨其中的解题规律和技 巧。
如：铜与硝酸的反应
Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
x 0.005mol，y 0.045mol
• 从而可得混合Байду номын сангаас体的平均摩尔质量：
酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是（ C）
• A． NO2 B． NO C．N2O D． N2
• 解析：一般的讲，常见的金属的化合价由＋1、＋2、 ＋3三种情况。当金属和硝酸反应时，二者得失电子 数目一定相等。由题意知，金属失电子数＝2×金属 的化合价，设硝酸的还原产物中氮元素的化合价为x， 则氮元素得电子数目＝1×（5－x）。因此有：2× 金属的化合价＝1×（5－x），分三种情况讨论：当 金属的化合价为＋1时，x＝3（无答案），当金属的 化合价为＋2时，x＝1（答案C），当金属的化合价 为＋3时，x＝-1（无意义）。
Cu 4HNO3（浓） Cu(NO3 )2 2NO2 2H 2O
x 4x
2x
3Cu 8HNO3（稀） 3Cu(NO3 )2 2NO 4H 2O
y
8y
3
y
2y
3
38.4 103 g
x y 64g mol 1
2x
2y 3
22.4 103 L 22.4L mol 1
• 解得: x 0.45 103 mol，y 0.15 103 mol 。
• 从而得反应消耗的 HNO3 的物质的量为
4x 8 y 4 0.45 103 mol 8 0.15 103 mol 2.2 103 mol
3
3
• 故正确答案为C项。
设未知数两个，根据化学方程式中已知量，列出两个方程， 解方程组。
二、电子守恒法
• 例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
解析：（1）假设该混合气体为NO和 的量分别为x和y。
NO 2
。设NO和NO2的物质
• 则： x y 0.05mol
• 因0.03mol Cu被氧化为Cu2+失去0.06mol电子，HNO3被还原为NO 和原N则O得2分：别得到电子的物质的量为3x和y，则根据得失电子守恒的
3x y 0.06mol
0.06mol
(2).表现氧化性的硝酸的物质的量为？ 0.05mol
(3).所消耗的硝酸的物质的量为多少？ 0.11mol
动动手：
3.2克Cu与30ml 8mol∙L-1硝酸恰好完全反应 硝酸的还原产物有NO2和NO，反应后溶液中 所含H+的物质的量为a mol,则 (1).表现酸性的硝酸的物质的量为多少摩尔？
三、电荷守恒法
•例3：3.2g铜与30 mL 8mol∙L-1硝酸充分反 应溶，液硝中酸所的含还H+的原物产质物的有量NO为2和a NmOo。l，反则应此后 时溶液中所含NO3-的物质的量为_0_.1_+_a_mol。
解析：根据电荷守恒原理得
n(Cu 2
)
2
n(H
)
1
n(
NO
3
)
1
则
n(
NO
3
2.由浓变稀的思想
•金属与一定量的浓硝酸反应时，由于随着反 应过程中硝酸的不断消耗、加上反应生成的 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是不一样的。所以一定 要注意：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。
3.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，一是酸二是氧化剂。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。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，就是硝酸的总 物质的量。
)
= 3.2g
64g mol 1
2
a
mol 1
(0.1 a)mol
四、极端假设法(极限法）
• 例4：0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物 （物N的O平、均NO相2和对N分2O子4）质混量合可气能体是共（0.0）5mol。该混合 • A. 30 B. 46 C. 50 D. 66
•
1.有关硝酸计算可能用到的关系
n (HNO3)总
n(HNO3)反应
n(HNO3)氧化性 ==n(NOx) n(HNO3)酸性
n(HNO3)余 == n(H+)
例题评讲：
例1、将1.92克Cu与一定量的浓HNO3反应， 当铜粉完全反应时，收集到的气体为1.12L (标况)；问: (1).表现酸性的硝酸的物质的量为？
•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。
几种典型的解题方法
•1.代数方程法 •2.电子守恒法 •3.电荷守恒法 •4.极端假设法
0.1mol (2).此时溶液中所含的NO3-的物质的量为多 少摩尔？
(0.1 + a)mol
(3).表现氧化性的硝酸的物质的量为多少摩尔？
(0.14 - a)mol
例2、38.4g铜与适量浓硝酸反应，铜全部作 用后收集到气体22.4L（标准状况下），则 参加反应的硝酸的物质的量为多少？
2.2mol
一、代数方程法
例1：38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全
部反应后，共收集到气体22.4mL（标准状
况），则反应消耗的硝酸的物质的量可能
是（ C ）
A. 1.0 103 mol
B. 1.6 103 mol
C. 2.2 103 mol
D. 2.4 103 mol
• 解析：因随着反应的进行浓硝酸变为稀硝酸，则收集到的气体为 NO2与NO的混合气体。设与浓硝酸和稀硝酸反应的铜的物质的量 分别为x和y。则
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类典型的
氧化还原反应，其有关计算涉及知识 面广，对大多数同学来说有一定难度。 下面我们来探讨其中的解题规律和技 巧。
如：铜与硝酸的反应
Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O