8-硝酸的计算

《 硝酸的计算》

分享人：清华大学史家昕

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气体的平均相对分子质量为37.68

c(HNO 3)= （天津理综）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生NO和NO 2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：（1）NO和NO 2的体积分别为多少升？所得气体的平均相对分子质量为多少？（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入Vml a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu 2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为多少？

33(NO )(NO )V()n n --+溶液中的被还原的＝溶液3100.50.14aV -⨯+

三大守恒01

02沉淀问题——始态和终态的判断

分享人：清华大学史家昕本节要点

离子反应本质03

1.根据三大守恒

利用得失电子守恒计算：

计算原理: 金属转移的电子＝氮元素转移的电子只生成NO: n(金属)×金属化合价＝n(NO)×3只生成NO2: n(金属)×金属化合价＝n(NO2)×1 NO和NO2都生成: n(金属)×金属化合价＝

n(NO)×3+n(NO2)×1

利用电荷守恒计算:

一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后

在:n(NO3－)＝n(H+)+2n(Cu2+)

1.根据三大守恒

氮元素守恒法

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NO2)

表现形式：NO2与NO的混合产物的组分比例 ？ 相对分子质量？

核心点：N元素的价态变化

+5~+2 +5~+4

方法：设未知数，列方程

(1)NO的体积为 L，NO2的体积为 L；(2)欲使铜与硝酸反应生成的气体在溶液中完全转化为 NaNO3 ，至

少需要30%的双氧水 g。

例题2：

6.4g铜与过量的硝酸充分反应后，硝酸的还原产物有NO 2、NO，反应后溶液中所含H +为nmol，此时溶液中所含NO 3－的物质的量( )A．0.28mol B．0.31mol C．(n＋0.2) mol D． (n＋0.4) mol

步骤：1、判断N元素去向：反应后溶液中溶质为Cu(NO 3)2和HNO 3， 2、根据氮元素守恒法列方程，可得关系

-2++33

HNO Cu NO Cu H n =2n +n =2n +n 6.4 =2+n =(n+0.2)mol 64

2.根据离子反应本质

金属与硝酸反应的本质是金属与H+和NO3-共同作用

例如Cu和HNO3反应，若根据3Cu＋8HNO3＝

3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O来计算，生成Cu(NO3)2中有NO3-，溶液中H+足量，故它们能与铜继续反应，这样计算起来很繁琐，也容易出错。

题型二根据离子反应本质

表现形式：混合酸液与金属的反应，进而计算产物的物质的量

核心点：离子方程式的准确书写

方法：根据题意，写出反应的本质——对应的离子反应方程式

题型二 根据离子反应本质

例题：某溶液100mL，其中含硫酸0.03mol，硝酸0.04mol ，若在该溶液中投入1.92g铜粉微热，反应后放出一氧化氮气体约为( )A．0.02mol B．0.01mol C．0.015mol D．无法计算步骤：1 判断本质的离子反应

1.92g =0.03mol 64g/mol

n(NO)＝0.02mol 离子方程式能反映出化学反应的本质特征，根据3Cu＋2NO 3- ＋8H +＝3Cu 2+＋2NO↑＋4H 2O离子方程可看出Cu少量，Cu全部参与反应，故n(NO)＝0.02mol。2 根据离子反应方程计算：Cu的物质的量

3. 始态和终态解决沉淀问题

终态法的运用使许多复杂问题简单化

要点：只考虑开始和最终的变化，进而进行比较，得到需要的数据

表现形式：金属与硝酸反应后溶液添加NaOH等，

然后计算沉淀的质量

核心点：始态和终态的判断

方法：根据始态和终态，计算沉淀质量

计算沉淀质量：n(金属所失的电子)=n(金属离子结合的OH－)

例题：铜镁合金4.6g完全溶于浓硝酸中，反应中硝酸被还原，只产生4480mLNO2 气体和 336mLN2O4气体(标准状况下)，反应后溶液中加足量NaOH溶液，生成沉淀的质量为 g。

步骤：

判断始态和终态，列出式子

反应中铜镁合金失去电子，最终转化为 Cu(OH)2 和

Mg(OH)2 沉淀，比较始态和终态，固体增加的质量为OH－的质量，而OH－的物质的量等于转移的电子的物质的量，再根据气体计算转移的电子的物质的量：

n(e－)=4480mL /22400mL·mol-1

+(336mL/22400mL·mol-1)×2=0.23mol

所以沉淀的质量为：4.6+0.23×17=8.51g

三大守恒法

小结

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01

离子反应本质

02

始态和终态的计算——沉淀问题03