硝酸与金属反应计算题

硝酸与金属反应的计算

一、从反应的本质瞧:

金属与硝酸反应的实质就是金属与Ｈ+与NＯ３- 共同作用.

例如:铜与稀硝酸反应的实质就是: 3Cu＋8H+ +2NＯ3－===３Cu２＋+４H2O +２ＮO↑Fｅ2+与稀硝酸反应的实质就是: 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,该物质可能就是( ) 。

A、Ｆe2(ＳＯ4) 3

B、 Na2ＣO３

C、 KNO3 D.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的关系就是( )。

A、ｍ１一定大于m２Ｂ. ｍ1一定等于ｍ2Ｃ、m1可能等于m2D、 m１可能大于ｍ

2

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+ +2H２OＦｅ(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与H２SO4的物质的量浓度分别就是0、４moｌ／L, ０、1mｏl/L 向该混合液中加入 1.9２g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Ｃｕ2＋的物质的量浓度就是( )。

A. ０.15 Ｂ、０、225 C、0.３5 D、0、４5

解析: 题中告诉了HＮO3与Ｈ2SO4的物质的量浓度,可以求出H+ 与NＯ3- 的物质的量分别就是0、０６mｏl, 0、04 mol, ０、03 mol Cu,显然要判断过量, NO3- 与Ｃu 过量、按照H+的量代入离子方程式计算、答案选B。

二、从硝酸在反应中的作用:

参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,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1.4×10-３moｌ的浓硝酸恰好完全反应,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 (ＮＯ３)２对应2 mｏl ＨＮＯ3 显酸性,所以２５、6 m ｇCu完全反应,必然有０、８×10-3ｍol 的硝酸显酸性,其余的硝酸中的氮全转移到ＮＯ或NＯ2中,即有１mol HNＯ3 作氧化剂就有１mol 氮的氧化物(NO或NO２)。答案１３.44 mＬ、。

例6、将1、92 g铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应,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NO２)则消耗硝酸的物质的量为 moｌ。

A、０、12

B、0、11 Ｃ、0、0９Ｄ.0、０8

解析: 因为０、03 moｌＣu参加反应生成Cu(NO3)２对应0.０6 mol HNＯ３显酸性,0、05 mol氮的氧化物(NO或NＯ２)对应０、05 mol ＨNO３作氧化剂,所以共消耗硝酸０.1１mol。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8０mｏl、浓度为 13.５moｌ/L 的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6、7２L(标准状况下)的气体(假设反应中只产生NO 或NO2),并测得溶液的pH=0 , 假设反应后溶液的体积仍80 ｍL。

(１)被还原的硝酸的物质的量、(2)合金中各金属成分、

解析:(1)被还原的硝酸就就是作氧化剂的硝酸,即生成的 1 ｍol 氮的氧化物就对应 1 ｍo ｌ被还原的硝酸:所以:

ｎ=６、72／22.４=0、3moｌ

(２)设合金中铜银的物质的量分别为ｘ、y则显酸性的硝酸的物质的量为2ｘ＋y

因为PＨ=0则反应后溶液的氢离子浓度为1

64x+108ｙ=30 ① 2x+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80ｍoｌ/L6０mL 的硝酸充分反应,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NO2),此时溶液中所含ＮO3-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 mｏｌCu (ＮO3)２,再加上HNO3 中的NO3-。即得答案

C 。

三、从得失电子守恒的角度、

一般情况下:金属失去的电子被+5价的氮得到,转化为NO 或ＮＯ2,根据得失电子解题。

例9、在Cu与稀硝酸反应中,如果有 1 moｌ硝酸被还原,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xｍol、则根据得失电子守恒有:１×(5－2)=2ｘ, 答案选C

例10、题见例7 (3) 求生成的气体的成分。

解析: (２)已解出铜银的物质的量分别为0、３、0、1,则ＮO 与NO2的物质的量的关系式为:

0.3×2＋0.1×1=3n(NO)+ｎ(NO2) ①(得失电子守恒) n(NO)+ n(NO2)=6、7２/22、