硝酸与金属反应的计算
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。
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
硝酸与金属反应的计算
硝酸与金属反应的计算硝酸与铜的反应方程式如下：3Cu+8HNO3->3Cu(NO3)2+2NO+4H2O根据反应方程式，我们可以看到该反应需要3个铜原子和8个硝酸分子。
根据化学计量法，反应物的摩尔比决定了产物的生成量。
首先，我们需要确定反应物的摩尔质量：铜的摩尔质量：63.55 g/mol硝酸的摩尔质量：63.0128 g/mol假设我们有1g的铜与足够的硝酸反应。
根据铜的摩尔质量，我们可以计算出1g铜的摩尔数：1 g铜 / 63.55 g/mol = 0.0157 mol铜根据反应方程式，1 mol铜需要8 mol硝酸进行完全反应。
因此，0.0157 mol铜需要的硝酸量为：0.0157 mol铜× (8 mol硝酸 / 3 mol铜) = 0.0419 mol硝酸接下来，我们可以根据硝酸的摩尔质量计算出所需硝酸的质量：0.0419 mol硝酸× 63.0128 g/mol = 2.643 g硝酸所以，当1g铜与足够的硝酸反应时，硝酸的质量需要2.643g。
根据反应方程式，我们可以知道反应生成的产物是Cu(NO3)2、根据铜和硝酸的化学计量关系，我们可以计算出生成的Cu(NO3)2的质量：0.0157 mol铜× (1 mol Cu(NO3)2 / 3 mol铜) × (63.55 g/mol) = 0.328 g Cu(NO3)2根据反应方程式，我们可以知道反应生成的是NO气体。
根据数量关系，我们可以计算出生成的NO气体的体积：0.0157 mol铜× (2 mol NO / 3 mol铜) × (22.4 L/mol) =0.210 L NO最后，根据反应方程式，我们可以知道反应生成了水。
根据铜和硝酸的化学计量关系，我们可以计算出生成的水的质量：0.0157 mol铜× (4 mol H2O / 3 mol铜) × (18.015 g/mol) = 0.125 g H2O综上所述，当1g铜与足够的硝酸反应时，我们得到了2.643g硝酸、0.328gCu(NO3)2、0.210LNO以及0.125gH2O。
硝酸与金属反应计算
• 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______。
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。
硝酸和金属反应的计算
硝酸和金属反应的计算
本文将介绍硝酸和金属反应的计算方法。
硝酸是一种强氧化剂，它可以与许多金属反应生成相应的盐和气体。
在这个反应过程中，硝酸提供氧原子，将金属氧化为金属离子，同时还释放出一定量的气态产物。
硝酸和金属反应的计算主要涉及两个方面：一是计算反应生成物的摩尔质量和化学计量比；二是根据实验条件和反应方程式计算反应的理论产量和实际产量，并计算反应的收率。
首先，对于硝酸和金属反应的生成物，需要根据反应方程式计算它们的摩尔质量和化学计量比。
例如，对于硝酸和铜的反应，反应方程式为：
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
根据方程式，可以得出反应生成物为硝酸铜、二氧化氮和水。
它们的摩尔质量分别为：硝酸铜为187.556 g/mol，二氧化氮为46.0055 g/mol，水为18.0153 g/mol。
化学计量比为硝酸铜：二氧化氮：水 = 1：2：2。
其次，根据实验条件和反应方程式，可以计算反应的理论产量和实际产量，并计算反应的收率。
理论产量指的是在理论上可能生成的产物的最大量，实际产量则是实验中实际得到的产物量。
反应的收率是实际产量与理论产量之比，用百分数表示。
例如，假设实验中使用了1.00 g的铜和过量的硝酸进行反应，得到了0.90 g的硝酸铜。
根据实验条件和反应方程式，可以计算出
理论产量为1.14 g，收率为79%。
总之，硝酸和金属反应的计算是化学实验和工程设计中常见的问题。
通过计算反应生成物的摩尔质量和化学计量比，以及根据实验条件和反应方程式计算反应的理论产量和实际产量，可以帮助我们更好地理解反应机理和优化反应条件。
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。
(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？
高一化学同步精品讲义必修第二册微专题3_硝酸与金属反应的相关计算
微专题三硝酸与金属反应的相关计算思维模型(1)硝酸与铜反应浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO－3又被还原为NO。
(2)稀硝酸与铁反应Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
①n(HNO3)n(Fe)≥4，产物为Fe(NO3)3；②n(HNO3)n(Fe)≤83，产物为Fe(NO3)2；③83<n(HNO3)n(Fe)<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。
计算方法(1)原子守恒法：硝酸与金属反应时，一部分硝酸起酸的作用，以NO－3的形式存在于溶液中，另一部分硝酸作为氧化剂转化为还原产物NO x，NO－3和NO x中氮原子的总物质的量等于反应消耗的硝酸中氮原子的物质的量。
(2)得失电子守恒法：硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，硝酸中氮原子得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量。
(3)电荷守恒法：硝酸过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)有c(NO－3)＝c(H＋)＋xc(M x＋)(M x＋代表金属离子)。
(4)离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO－3在硫酸提供H＋的条件下能继续与金属反应，故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，且要符合电荷守恒。
1.足量的铜和含有2.4×10－3 mol硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体22.4 mL。
参加反应的铜的质量是()A.3.84×10－2 gB.4.48×10－2 gC.4.83×10－2 gD.5.76×10－2 g答案 B解析铜与浓硝酸可能发生的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。
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）
(完整版)硝酸与金属反应计算题
硝酸与金属反应的计算一、从反应的本质看: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↑例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) 3B. Na2CO3C. KNO3D.FeSO4解析: 铜不能与稀硫酸反应,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m2B. m1一定等于m2C. m1可能等于m2D. m1可能大于m2解析: 铁铜混合物与不足量的硝酸反应后生成硝酸盐,即溶液中的盐含有NO3-,再加稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应,会再溶解一部分金属。
答案选A。
例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( ) 。
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-,再加入稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应，3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑溶液变黄,答案选 C例4.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( )。
高中化学 精准导学案 金属与硝酸反应的计算
精准导学案金属与硝酸反应的计算课程名称年级学科授课教师日期时段教学目标掌握金属与硝酸反应的常见计算方法教学时长建议30分钟精准诊查互动导学导学一金属与硝酸反应的计算知识点讲解金属与硝酸反应的计算(1)原子守恒法金属和HNO 反应时，HNO 一部分起酸的作用，以NO 的形式存在于溶液中；另一部分作为氧化剂转化为氮的还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO 中氮原子的物质的量。
例如：mgCu 与足量的一定浓度的硝酸充分反应后，产生nmolNO 、NO 混合气体，则参与反应的HNO 为(m/32+n)mol 。
(2)得失电子守恒HNO 与金属的反应属于氧化还原反应，HNO 中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
例如：mgCu 投入一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到VmL 气体。
将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下一定体积的O ，恰好使气体完全溶于水中，则通入O 的体积的计算方法：若从一般角度考虑，很难得出结论；但若利用得失电子守恒解，能得到铜失去的电子总数等于氧气得到的电子总数，即有2n(Cu)=4n(O )，。
(3)电荷守恒法HNO 过量时反应后溶液中(不考虑OH )有：c(NO )=c(H )+nc(M )(M 代表金属离子)。
(4)离子方程式计算法333-323332223-3-+n+n+例题金属和H SO 、HNO 的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO 在H SO 提供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，先做过量判断，然后根据完全反应的金属或H 或NO 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
2433-24++3-1.[单选题][难度：★★★☆☆]向25 mL 12.0 mol·L 浓硝酸中加入足量的铜，充分反应后共收集到0.1 mol NO 和NO 的混合气体(不考虑NO 与N O 的相互转化)，则参加反应的铜的质量为( )A. 3.2 g B. 6.4 g C. 12.8 g D. 19.2 g【参考答案】B【知 识 点】金属与硝酸反应的计算【学科能力】复杂推论【题目解析】 25 mL 12.0 mol·L 浓硝酸中含硝酸0.3 mol ，与足量的铜充分反应后共收集到0.1 mol NO和NO 的混合气体(不考虑NO 与N O 的相互转化)，则被还原的硝酸为0.1 mol 、未被还原的硝酸为0.2 mol ， 所以生成硝酸铜的物质的量为0.1 mol ，则参加反应的铜的物质的量为0.1 mol ，其质量为6.4 g ，B 正确。
硝酸与金属反应计算题解法
硝酸与金属反应计算题解法一、电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子数目等于金属原子失去的电子数目。
【例1】(2007年高考理综四川卷)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5mol·L-1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶（）A．60mLB．45mLC．30mLD．15 mL【分析】铜与硝酸反应不管生成哪种气体，后来这些气体又全部转化成硝酸，相当于硝酸前后没变，铜失去的电子等于氧气得到的电子，即n(O2)=1.68 L / 22.4 mol·L-1= 0.075 mol假设铜有x mol,应有：0.075×2×2 = 2xx=0.15mol Cu～Cu(NO3)2～2HNO3～2NaOH液的体积是120.15mol0.3molV(NaOH)=0.3 mol / 5mol/L = 0.06 L［答案］A （解析：利用电子转移数目的守恒）二、原子守恒：硝酸与金属反应时，一部分以NO3-的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量和反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。
【例2】把2.56g Cu放入盛有足量浓HNO3的大试管中，立即发生化学反应。
当Cu完全反应完毕后，共生成气体1.12L(标况)，求此反应中耗用纯HNO3的质量是多少克？【分析】反应开始阶段，Cu与浓HNO3发生如下反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O随着反应的进行，HNO3的浓度会逐渐降低，Cu与HNO3的反应将按稀HNO3的方式进行：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O以上两反应都有气体生成，分别是NO2和NO，生成的1.12L气体显然是NO2和NO的混合气体积。
有关硝酸的计算
3、有关极限法的应用
例4.把22.4 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到 0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。下列说法正确的是( D )。 A.反应后生成的盐只有Fe(NO3)3 B.反应后生成的盐只有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
1、硝酸与金属的反应的计算
例2: 把0.96g Mg放入某稀硝酸溶液中,发生氧化还原反应, 当Mg反应完毕时，消耗硝酸的质量为6.3g，则还原产物 的相对分44
C： 46
D: 80
结论2：硝酸与金属反应满足得失电子守恒，即：
n(金属失电子总数）=n（硝酸得电子总数）
有关硝酸的计算
1、硝酸与金属的反应的计算
例1：1.92g铜投入称有一定量浓硝酸的试管中，当在标 准状况下收集到1120mL气体时，金属铜恰好完全溶解，求 反应中消耗浓硝酸的物质的量 。 0.11mol 结论1：
n（硝酸）= n（作氧化剂的硝酸）+ n（显酸性的硝酸）
= n（NOX）+ n（金属）×变价
练习、14g铜银合金与足量某浓度的硝酸反应，将放 出的气体与1.12L氧气（标准状况）混合，通入水中 恰好全部被吸收，则合金中铜的质量是（ C ） A、9.6g B、6.4g C、3.2g D、1.6g
5、其他有关守恒的计算
例6、3.2g铜与过量硝酸反应，硝酸被还原为NO2和NO， 反应后溶液中含H+amol，则此时溶液中含NO3-的物质的 量为多少？ （a+0.1）mol
例7：
关于硝酸与金属反应的计算
关于硝酸与金属反应的计算硝酸与金属反应是一种非常重要的化学反应，涉及到氧化还原过程。
下面将逐步介绍硝酸与金属反应的计算。
首先，我们需要了解硝酸的化学式和性质。
硝酸的化学式为HNO3，它是一种无机化合物。
硝酸是一种强酸，能够与金属发生反应。
硝酸可以分解，生成一氧化氮气体和水：2HNO3→2NO+O2+H2O当硝酸与金属反应时，氮氧化物会同时生成。
其次，我们需要了解金属的氧化还原性质。
金属的氧化性从左往右逐渐增强，而还原性从右往左逐渐增强。
金属的氧化性决定了其在反应中的行为，通常用来判断金属与酸反应的活动性。
在活动性序列中，金属的位置越靠前，其活动性越强，越容易与酸反应。
根据氧化性的规律，我们可以预测一些金属与硝酸反应的结果。
常见的金属如铁、锌、铝等在硝酸中可以发生反应，产生相应的盐和气体。
例如，铁与硝酸反应的化学方程式为：3Fe+8HNO3→3Fe(NO3)2+2NO+4H2O在这个反应中，铁被氧化成了二价铁离子（Fe2+），硝酸被还原成了一氧化氮（NO）和水。
其他金属与硝酸反应的方程式可以类似地推导和写出。
在具体的计算中，我们可以根据反应前后物质的摩尔比例来计算物质的摩尔量。
以铁与硝酸反应为例，假设反应实验中用到的硝酸摩尔量为n1，铁的摩尔量为n2，则根据反应方程式可以得到以下关系：3n2=8n1根据上述式子，我们可以根据已知条件求出所需的未知物质的摩尔量。
通过这些摩尔量的计算，我们可以进一步计算其他性质，如反应物的质量和体积等。
需要注意的是，实际反应中可能会有部分金属未能完全反应，还有一部分硝酸未能完全消耗。
这是由于反应条件或反应动力学等因素造成的。
在实验中，我们可以通过使用足够量的硝酸或调整反应条件来促使反应接近完全。
总结起来，硝酸与金属反应的计算涉及到确定反应的化学方程式，根据反应前后的物质摩尔比例计算摩尔量，然后再根据具体条件计算其他相关性质。
这样的计算对于了解反应的基本原理、控制反应过程以及在实际应用中具有重要意义。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
微型专题(十一)硝酸与金属反应的计算
例
(2018·江苏省南菁高中期末)为了测定某铜银合金的组成，将30.0 g合金溶于80.0 mL 13.5 mol·L－1的浓HNO3中。
待合金完全溶解后，收集到气体6.72 L(标准状况下)并测得H＋浓度为1 mol·L－1。
假设反应后溶液的体积为80.0 mL，试计算：
(1)被还原的硝酸的物质的量________。
(2)合金中银的质量分数________。
(3)确定6.72 L气体中各成分的物质的量________。
金属与硝酸反应时，常用守恒法确定硝酸与金属量的关系：
(1)原子守恒：n(参加反应的HNO3)＝n(硝酸盐中的NO－3)＋n(还原产物中的N原子)。
(2)电子守恒：金属失去电子的物质的量＝HNO3中N转化为还原产物时得到电子的物质的量。
相关链接
硝酸与金属反应的计算方法
(1)思维导图
(2)计算方法
①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO－3的形式存在于溶液中，另一部分HNO3作为氧化剂转化为还原产物，这两部分HNO3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得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量。
③电荷守恒法：HNO3过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)有c(NO－3)＝c(H＋)＋xc(M x＋)(M x＋代表金属离子)。
④离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO－3在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，故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。
变式
(2019·长沙市雅礼中学期末)足量的铜与一定体积的浓硝酸充分反应后生成硝酸铜以及NO2和NO的混合气体，若将所得到的气体与3.36 L标准状况下氧气混合后充入足量水中，气体恰好完全反应得到硝酸。
则向反应后的溶液中加入4 mol·L－1的氢氧化钠溶液使其中的铜离子恰好完全沉淀，需要消耗氢氧化钠的溶液的体积是()
A．200 mL B．180 mL C．150 mL D．100 mL
1．足量的铜和含有2.4×10－3 mol硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体22.4 mL。
参加反应的铜的质量是()
A．38.4×10－3 g B．44.8×10－3 g
C．48.3×10－3 g D．57.6×10－3 g
2．(2019·哈尔滨师大附中月考)铜与一定量浓硝酸恰好完全反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混
合气体，将这些气体与0.84 L O 2(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Cu 2＋
恰好完全沉淀，消耗NaOH 溶液的体积是( ) A ．60 mL B ．45 mL C ．30 mL D ．15 mL
3．(2019·大同市一中期末)将Mg 、Cu 组成的m g 混合物投入适量稀HNO 3中恰好完全反应，固体完全溶解时收集到的还原产物NO 气体为0.896 L(标准状况)，向反应后溶液中加入2 mol·L －
1 NaOH 溶液60 mL 时，金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀的质量为( ) A ．(m ＋2.28) g B ．(m ＋2.04) g C ．(m ＋3.32) g
D ．(m ＋4.34) g
4．(2019·南菁高中期末)在某100 mL 混合酸中，HNO 3物质的量浓度为0.4 mol·L －1，H 2SO 4物质的量浓度为0.2 mol·L －
1。
向其中加入1.92 g 铜粉微热，待充分反应后，溶液中Cu 2＋
物质的量浓度约为( ) A ．0.15 mol·L －
1 B ．0.3 mol·L －
1 C ．0.225 mol·L －1
D ．无法计算
5．(2018·吉林省实验中学期中)a mol FeS 与b mol FeO 投入到V L 、c mol·L －1
的硝酸溶液中充分反应，产生
NO 气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO 3)3和H 2SO 4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为( ) ①(a ＋b )×63 g ②(a ＋b )×189 g ③(Vc －a ＋b 3) mol ④(Vc －9a ＋b 3) mol
A ．①④
B ．②③
C ．①③
D ．②④
6．(2018·大连市普兰店区二中期末)向某HNO 3和Fe(NO 3)3的混合溶液中逐渐加入铁粉，产生无色气体，该气体遇空气变红棕色，溶液中Fe 2＋
浓度和加入Fe 粉的物质的量之间的关系如下图所示， 则原稀溶液中HNO 3和Fe(NO 3)3的物质的量浓度之比为( )
A ．4∶1
B ．3∶1
C ．2∶1
D ．1∶1
7．质量为16.6 g 的铜、银合金，加入50 mL 10 mol·L －
1 的浓硝酸充分反应后，金属完全溶解，放出气体NO 2(不考虑N 2O 4)和NO 共4.48 L(标准状况)，且这两种气体的物质的量之比为1∶1，合金中铜的质量为________。