金属和硝酸的分类题型

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，不论稀硝酸还是浓硝酸都有氧化性。

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：1、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，生成硝酸盐和二氧化氮，与稀硝酸反应通常需加热，生成硝酸盐和一氧化氮，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。

简记为：浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO。

Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O……………………①3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O…………………②上述两反应均可用离子方程式表示为：Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O3 Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O2、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。

（即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故）。

若加热，解除钝化则发生反应例如：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〗铁与稀硝酸的反应，无论硝酸是否过量，开始硝酸总是把Fe氧化成Fe3+ Fe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 ……………………①3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4 H2O……………………②设n(Fe) : n(HNO3)= a，则a ≦¼时，按①进行；a ≧3/8时，按②进行；¼ ≦a ≦3/8时，两者都有。

②可认为是①反应后Fe过量。

Fe +2Fe（NO3）3 = 3Fe（NO3）2例如：过量的铁在稀硝酸中发生反应为：3Fe+8HNO3（稀）△3Fe (NO3)2+2NO↑+4H2O3、当硝酸与金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、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，在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。

例如：Mg + 4HNO3=== Mg (NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O3Mg + 8HNO3===3Mg (NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + N2O↑+ 5H2O4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O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）。

当然，硝酸与金属发生的氧化还原反应比较复杂，这里对硝酸的还原产物也只是粗略地划分，并没有很明显的界限。

4、Pt、Au等贵金属不与硝酸反应，只溶于王水（1体积浓硝酸和3体积浓盐酸组成的混合物溶液）。

Au + 4Cl－+ NO3－+ 4H+=== [AuCl 4]－+ NO↑+ 2H2O3Pt + 18Cl－+ 4NO3－+ 16H+=== 3[PtCl 6]2－+ 4NO↑+ 8H2O虽然铂、金不易被浓硝酸氧化，但当有Cl－离子存在时，和产物Au3+离子（或Pt4+离子）结合，生成了络离子[AuCl4]－（或[PtCl6]2－），从而降低了Au3+离子（或Pt4+离子）的浓度，金属就被继续氧化了。

二、常见分类题型：1、概念型：例1：下列关于硝酸的叙述正确的是（答案：C ）A．稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸B．铜与浓硝酸和稀硝酸都能反应生成二氧化氮C．浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂D．稀硝酸与活泼金属反应主要放出氢气，而浓硝酸则使金属钝化变式㈠：用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡屡发生，下列不易区别其真伪的方法是（选D）A. 测密度B. 放入硝酸中C. 放入盐酸中D. 观察外观变式㈡：欲迅速除去铝壶中的水垢又不损坏铝壶，最佳的方法是加入下列物质中的（选D）A. 浓盐酸B. 稀硝酸C. 冷的浓硫酸D. 冷的浓硝酸变式㈢：铜粉放入稀硫酸中，加热后无现象；当加入一种盐后，铜粉质量减少，而溶液变蓝，同时有气体生成，此盐是（答案：C）A．氯化物B．硫酸盐C．硝酸盐D．磷酸盐变式㈣：等质量的铜分别与足量浓硫酸、稀硝酸充分反应，下列说法正确的是（BD ）A．被还原的酸的物质的量相等B．被氧化的铜的物质的量相等C．提供H＋的酸的物质的量相等D．转移电子的物质的量相等变式㈤：相同质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反应（硝酸的还原产物分别是NO2和NO)，在相同条件下用排水法收集反应产生的气体。

下列叙述正确的是（答案：D）A．硝酸浓度越小，氧化性越强B．硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少C．硝酸浓度越大，产生的气体越少D．两者用排水法收集到的气体体积相等变式㈥：将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应,下列叙述正确的是答B A．反应速率：两者相同B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少变式㈦：用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：(1)铜跟浓硝酸反应；(2)铜跟稀硝酸反应；(3)铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。

以下叙述中正确的是（答案：AD ）A．三种途径所消耗的铜的物质的量相等B．三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C．所消耗的铜的物质的量是：途径(3)>途径(1)>途径(2)D．所消耗的硝酸的物质的量是：途径(1)>途径(2)>途径(3)n(Cu)==nCu(NO3)2变式㈧：将Al、Fe两电极分别插入盛有稀HNO3的电解质溶液中组成原电池，试回答(1)正极反应为：；(2)负极反应为：；(3)电极总反应式为：________；电解质溶液的pH变化为：________(填“增大”“不变”或“变小”)。

＋3e－====2H2O＋NO↑(2)Al－3e－====Al3＋答案：(1)4H＋＋NO-3(3)Al＋4H＋＋2NO-====Al3＋＋2H2O＋NO↑变大32、计算型：①守恒法例1、1.92gCu片与定量的浓HNO3作用，当收集到NO2和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用。

则反应中消耗HNO3_______mol被还原的HNO3________mol，转移电子________mol。

答案：0.11、0.05、0.06。

变式㈠：13g锌与硝酸溶液反应，共消耗了31.5g硝酸，硝酸的还原产物是A．NH4NO3或N2O B．只有N2OC．只有NO D．只有N2答案为A。

变式㈡：m g铁屑与含有n gHNO3的硝酸溶液恰好完全反应，若m : n = 1 : 2.7，该反应的化学方程式为___________________________________（假设还原产物只有一种，且只生成一种盐)(2)含n g HNO3的稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有n/4 gHNO3被还原成NO（无其它还原产物)则n 的范围为____________________（3分) (3)某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2:5，此时硝酸的还原产物是____________答案：(1) 5Fe ＋ 12HNO 3 = 5Fe(NO 3)3 ＋ N 2 ＋ 6H 2O (由质量比求出物质的量之比，再根据得失电子总数相等来计算)(2)16.8 ≤ n ≤2 (分别讨论生成＋2、＋3价铁的硝酸盐两种情况，利用得失电子数相等)(3)N 2O 或NH 4NO 3 (根据化合价升降总数相等来计算) 变式㈢：14 g 铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出 NO 气体后得到溶液 1 L 。

称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重 8 g 。

则原溶液中硝酸的浓度为A. 0.4 mol/LB. 0.6 mol/LC. 0.8 mol/LD. 1.0 mol/L答案为(C)。

变式㈣：一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。

已知参加反应的 30 g HNO 3 中被还原的 HNO 3 质量为 13 g ，则生成的 NO 和 NO 2 的体积比为( 同温同压下测定)A. 1:1B. 1:2C. 2:11D. 4:1答案选(C)。

变式㈤：m g 铜与一定浓度的硝酸完全反应放出 V 1 L 气体，将所得气体通过足量水后，收集到 V 2 L 气体，欲使 V 2 L 气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为(气体体积均在标准状况下测定，且不考虑有 N 2O 4 生成)。

A.6.89V 1 mol B.6.89V 32 mol C.128m mol D.无法计算该题正确答案为(B 、C)变式㈥：铜与1mol ／L 的硝酸反应，如果NO 3－浓度下降0．2mol ／L ，则溶液中c(H ＋)同时下降A ．0．2 mol ／LB ．0．4 mol ／LC ．0．6 mol ／LD ．0．8 mol ／L变式㈦：6.4 g 铜与过量的硝酸(60 mL 8 mol/L)充分反应后，硝酸的还原产物有 NO 2、NO ，反应后溶液中所含 H ＋ 为 n mol ， 此时溶液中所含 NO 3－ 物质的量为A.0.28 molB.0.31 molC.(n ＋0.2) molD.(n ＋0.4) mol答案为(C)。

②始终态法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。

从反应态和最终状态看。

例：铜镁合金 4.6 g 完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生 4480 mL NO2 气体和 336 mL N2O4气体(标准状况下).反应后的溶液中加足量NaOH 溶液,生成沉淀的质量为多少g 。

解析: 反应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,而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:n=4480 mL /22400 mL·mol-1+(336 mL/22400 mL·mol-)×2=0.23 mol。

所以沉淀的质量为: 4.6+0.23×17=8.51 g变式㈠：一定量的 Fe 和 Fe2O3 的混合物投入250 mL 浓度为2 mol/L 的硝酸溶液，反应完全后，生成1.12 L NO气体(标准状况下)，再加入1 mol/L 的 NaOH 溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加 NaOH 溶液的体积最少为（）。