金属和硝酸反应的分类题型

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、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

N02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。

2•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+NG2H2O •…① 3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2N(+4H2O••…②

设n(Fe):N(HNO3)=a，贝U

a< 1/4时，按①进行；a>3/8时，按②进行；1/4

如：5 Fe+16 HNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2+4NG2H2O

比例关系：4 HNO&NO

②可认为是①反应后Fe 过量。Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2

3•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

HNO3S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。

二、常见分类题型：

•概念型：

下列关于硝酸的叙述正确的是( 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有发生。下列不易区别其真伪的方法

是(D)

A.测定密度

B.放入硝酸中C•放入盐酸中D.观察外观

变式㈡：欲迅速除去水壶底部的水垢，又不损坏铝壶，最好的方法是用( D)

A.浓盐酸

B.稀硝酸

C.冷的浓硫酸

D.冷的浓硝酸

变式㈢：将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生；但加入某盐后，发现铜粉质量逐渐减少，同时有气体产生，则该盐可能是(C)

A.硫酸铁

B.硫酸锌

C.硝酸钾

D.氯化钠

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

N02 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( 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( 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： 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( 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 ⑶＞ 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⑶ 2•计算型：

① 守恒法

例1、与一定量的浓硝酸作用，当收集到和 NO2标况下的气体时，Cu 全部反应完，则反应中 消耗的硝酸为mol ，被还原的硝酸为mol ，转移的电子为mol 。、、

变式㈠：13g 锌与硝酸溶液反应，共消耗了硝酸，硝酸的还原产物是( A )

A. NH4NO 或 N2OB 只有 N2OC 只有 NOD 只有 N2

变式㈡：⑴mg 铁屑与含有ngHNO3勺硝酸溶液恰好完全反应，若 m:n=1:，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)

⑵含ngHNO 稀硝酸溶液恰好使铁粉完全溶解，若有 n/4gHNO3被还原成NO (无其它产物) 则 n 的范围为。 ⑶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：⑴ 5Fe+12HNO3=5Fe(NO3)2+N2+6H2O

⑵ W nW ⑶ N2O 或 NH4NO3

变式㈢：14g 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1L 。称量所得

溶液，发现比原硝酸溶液增重 8 克。则原溶液中硝酸的浓度为( A ．LB ．LC ．LD ．L

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 质量为13g ，则生成的NO 和NO2的体积比为(同温同压下测定) ::::1

变式㈤：mg 铜与一定浓度的硝酸完全反应放出 V1L 气体，将所得气体通过足量水后收集到 V2L 气体，欲使V2L 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，且不考有N2O4勺生成)(BC )

A. V1/. V2/. m/128molD.无法确定

变式㈥：Cu 与1mol • L-1的硝酸反应，如果NO3浓度下降-L1,则溶液中c (H+)同时下 降( D )

A.・ L-1 • L-1 • L-1 • L-1

变式㈦：铜和过量的硝酸充分反应，硝酸的还原产物有 NO NO2反应后溶液中所含H+为

nmol,此时，溶液中所含NO3的物质的量为(C )

C.(n+mol

D.(n+mol

② 始终态法 始终态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。 C )

30gHNO 中被还原的HN03 C )