高中化学 第五章 化工生产中的重要非金属元素本章复习提纲教案 新人教版第二册

化工生产中的重要非金属元素 本章复习提纲

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专题 关于硝酸与金属反应的计算方法 1.得失电子守恒法

硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。

如果金属被HNO 3溶解后，产生的NO x 气体(NO 2、NO)与O 2充分混合后又用H 2O 恰好完全吸收，则金属失去的电子数等于消耗的O 2得到的电子数。

2.原子守恒法

硝酸与金属反应时，HNO 3中的NO －

3一部分仍以NO －

3的形式存在，另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HNO 3中N 的物质的量相等。

3.利用离子方程式计算

硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用HNO 3与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO －

3与硫酸电离出的H ＋

仍能继续与金属反应，如3Cu ＋8H ＋

＋2NO －

3===3Cu 2＋

＋2NO↑＋4H 2O 。

4.如果金属被HNO 3溶解后，再向溶液中滴加NaOH 溶液使金属阳离子恰好完全沉淀，则金属失去电子的物质的量等于HNO 3得到电子的物质的量，也等于生成氢氧化物时消耗的OH －

的物

质的量，因此，m (沉淀)＝m (金属)＋m (OH －

)＝m (金属)＋n (e －

)×17 g·mol －1

[因为M ――→－n e

－M n ＋

，

M

n ＋

――→＋n OH －

M(OH)n ]。

38.4 g Cu 与适量的浓硝酸反应，Cu 全部反应后，共收集到1 mol 气体。反应消耗

的HNO 3的物质的量是( )

A.1.0 mol B ．1.6 mol C ．2.2 mol D ．2.4 mol [批注点拨]

[解析] Cu 跟浓硝酸反应的化学方程式为Cu ＋

4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O 。随着反应的进行，浓硝酸会逐渐变成稀硝酸，反应则变为3Cu ＋8HNO 3(稀)===3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O 。

方法一：极端假设法

n (Cu)＝

38.4 g

64 g·mol

－1＝0.6 mol

若38.4 g Cu 全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸的物质的量为0.6 mol×4 ＝2.4 mol ，产生的NO 2的物质的量为0.6 mol×2＝1.2 mol ；若38.4 g Cu 全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸的物质的量为0.6 mol×8

3＝1.6 mol ，产生的NO 的物质的量为0.6

mol×2

3＝0.4 mol 。事实上Cu 应先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，又与稀硝酸反应，所以消

耗的硝酸的物质的量应在1.6 mol 和2.4 mol 之间。观察选项可知应选C 。

方法二：物料守恒法

参加反应的硝酸一部分作酸，一部分作氧化剂被还原(其中一部分被还原为NO 2，另一部分被还原为NO)，故n (HNO 3)＝n [HNO 3(作酸)]＋n [HNO 3(作氧化剂)]＝2n [Cu(NO 3)2]＋n (NO 2)＋n (NO)＝2×38.4 g 64 g·mol

－1＋1 mol ＝2.2 mol 。

[答案] C