硝酸与金属反应计算题(终审稿)

硝酸与金属反应计算题文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

与反应的

一、从反应的本质看:

与反应的实质是与H+和NO

3

- 共同作用.

例如:铜与稀反应的实质是:

3Cu +8H+ +2NO

3

-

===3Cu2+ +4H

2

O +2NO↑

Fe2+与稀反应的实质是:

3Fe2+ + 4H+ + NO

3

-

=== 3Fe3+ + 2H

2

O + 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.Fe

2 (SO

4

)

3

B.Na

2

CO

3

C.KNO

3

D.FeSO

4

解析: 铜不能与稀硫酸反应,但稀硫酸提供H+, 盐提供NO

3-

，

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,反应后,剩余m

1

g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后,

剩余m

2 g, 则m

1

与m

2

的关系是( )。

A. m

1一定大于m

2

B. m

1

一定等于m

2

C. m

1

可能等于m

2

D.m

1

可能大于m

2

解析: 铁铜混合物与不足量的反应后生成盐,即溶液中的盐含有NO

3

-,再加稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应,会再溶解一部分。答案选A。

例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H

2O Fe(OH)

2

+2H+

，

现向Fe(NO

3

)

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 (NO 3) 2溶液中含有NO 3-,再加入稀硫酸提供H +

,发生氧化还原反应，3Fe 2+

+ 4H +

+ NO 3

-

=== 3Fe 3+ + 2H 2O + NO↑ 溶液变黄,答案 选 C

例4.在100 mL 混合溶液中, HNO 3 和 H 2SO 4 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 Cu 2+ 的物质的量浓度是( )。

A. 0.15

B. 0.225

C. 0.35

D. 0.45

解析: 题中告诉了HNO 3和H 2SO 4的物质的量浓度,可以求出H + 和NO 3- 的物质的量分别是 0.06 mol,

0.04 mol, 0.03 mol Cu,显然要判断过量, NO 3- 和Cu 过量.按照 H + 的量代入离子方程式.答案 选B 。

二、从在反应中的作用:

参加反应的一部分显酸性,生成盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO 或NO

2

),根据氮元素守恒解题。

例5.将25.6 mg Cu 与1.4×10-3 mol 的浓恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 ml 。(假设反应中只产生NO 或NO 2)

解析: 因为1 mol Cu 参加反应生成Cu (NO 3)2对应2 mol HNO 3 显酸性,所以25.6 mg Cu 完全反应,必然有0.8×10-3 mol 的显酸性,其余的中的氮全转移到NO 或NO 2中,即有1 mol HNO 3 作氧化剂就有1 mol 氮的氧化物(NO 或NO 2)。答案13.44 mL.。

例6.将1.92 g 铜粉与一定量浓恰好完全反应,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NO 2)则消耗的物质的量为 mol 。

解析: 因为0.03 mol Cu 参加反应生成 Cu(NO

3)

2

对应 0.06 mol HNO

3

显酸性,0.05 mol

氮的氧化物(NO或NO

2)对应0.05 mol HNO

3

作氧化剂,所以共消耗0.11 mol。答案选B。

例7.为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 mol、浓度为?13.5 mol/L的

浓中,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NO

2

),并测得溶液的pH=0，假设反应后溶液的体积仍80 mL。

(1)被还原的的物质的量.

(2)合金中各成分.

解析:(1)被还原的就是作氧化剂的,即生成的1 mol 氮的氧化物就对应 1 mol 被还原的:所以:

n=6.72/22.4=0.3 mol

(2)设合金中铜银的物质的量分别为x、y则显酸性的的物质的量为2x + y

因为PH=0则反应后溶液的氢离子浓度为1?

64x+108y=30 ①2x+y+6.72/22.4=0.08×13.5–0.08×1 ②(氮元素守恒)

解得x=0.3 y=0.1

例8.将6.4 g Cu与80 mol/L 60 mL 的充分反应,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NO

2),此时溶液中所含NO

3

-的物质的量为 mol。

A. 0.28

B. 0.31

C. a+0.2

D. a+0.4

解析: 6.4 g Cu反应后生成0.1 mol Cu (NO

3)

2

,再加上 HNO

3

中的 NO

3

- 。即得答案 C 。

三、从得失电子守恒的角度.

一般情况下:失去的电子被+5价的氮得到,转化为 NO 或 NO

2

,根据得失电子解题。

例 9.在Cu与稀反应中,如果有1 mol 被还原,则被氧化的铜的物质的量为 mol。

A. 3/8

B. 8/3

C. 3/2

D. 2/3

解析: 设被氧化的铜的物质的量为x mol.则根据得失电子守恒有:1×(5-2)=2x，答案选C