硝酸与金属反应计算题Word格式文档下载.doc
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C。
例2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后,剩余金属m1g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后,剩余金属m2g,则m1与m2的关系是（
）。
A.m1一定大于m2
B.m1一定等于m2
C.m1可能等于m2
D.
m1可能大于m2
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
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100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是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+的物质的量浓度是（
A.0.15
0.225
0.35
0.45
题中告诉了HNO3和H2SO4的物质的量浓度,可以求出H+和NO3-的物质的量分别是0.06mol,
0.04mol,0.03molCu,显然要判断过量,NO3-和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NO2）,根据氮元素守恒解题。
例5.将25.6mgCu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NO2）
因为1molCu参加反应生成Cu（NO3）2对应2molHNO3显酸性,所以25.6mgCu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1molHNO3作氧化剂就有1mol氮的氧化物（NO或NO2）。
答案13.44mL.。
例6.将1.92g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1120mL。
（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
0.11
C.0.09
D.0.08
因为0.03molCu参加反应生成Cu（NO3）2对应0.06molHNO3显酸性,0.05mol氮的氧化物（NO或NO2）对应0.05molHNO3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30g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80mL。
（1）被还原的硝酸的物质的量.
（2）合金中各金属成分.
（1）被还原的硝酸就是作氧化剂的硝酸,即生成的1mol氮的氧化物就对应1mol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=30①
2x+y+6.72/22.4=0.08×
13.5–0.08×
1②（氮元素守恒）
解得x=0.3
y=0.1
例8.将6.4gCu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amol.（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
0.28
0.31
a+0.2
a+0.4
6.4gCu反应后生成0.1molCu（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1mol硝酸被还原,则被氧化的铜的物质的量为
mol。
A
.3/8
8/3
.3/2
2/3
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。
（2）已解出铜银的物质的量分别为0.3、0.1,则NO和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）=6.72/22.4②
解得n（NO）=0.2
n（NO2）=0.1
四、从反应始态和最终状态看。
终态法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。
例11.铜镁合金4.6g完全溶于浓硝酸中,若反应中硝酸被还原,只产生4480mLNO2气体和336mLN2O4气体（标准状况下）.反应后的溶液中加足量NaOH溶液,生成沉淀的质量为
g。
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=4480mL/22400mL·
mol-1+（336mL/22400mL·
mol-）×
2=0.23mol。
所以沉淀的质量为:
4.6+0.23×
17=8.51g
例12.1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体的颜色越来越浅,共收集到672mL的气体（标准状况下）.将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入的氧气的体积为
mL。
.
168
B.224
.336
D.504
从反应的始态和最终状态看,铜在反应中失去电子,氧气在反应中得电子,设通入的氧气的体积为xmL,则:
（1.92/64）×
2=（x/22400）×
4
解得:
x=336，
答案选C。
例13.将32.64g铜粉与140mL一定量浓硝酸恰好完全反应,铜完全溶解,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2L.（假设反应中只产生NO或NO2）请回答:
（1）NO的体积为
mL；
NO2的体积为
（2）待产生的气体全部释放后,向溶液中加入vmLamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部沉淀,则原硝酸的浓度为
amol/L
（3）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
（1）设反应中产生NO和NO2的体积分别为x、y（据得失电子守恒有）
x+y=11.2①
（x/22.4）×
3+（y/22.4）×
1=（32.64/64）×
2
解得x=5.824L
y=5.376L
（2）根据反应后的溶液中只有一种溶质NaNO3,设原硝酸的物质的量浓度为C
（由氮元素守恒）则0.14×
C=10-3×
v×
a+11.2/22.4，
得原硝酸的浓度为:
C=（10-3va+0.5）/0.14
（3）从反应的始态和最终状态看,铜在反应中失去电子,双氧水在反应中得到电子,需要30%的双氧水的质量为m则（据得失电子守恒有）:
（32.64/64）×
2=〔（30%×
m）/34〕×
2解得:
m=57.8g
五、从极限的角度.
硝酸与铁反应,随用量的不同,产物可能是Fe（NO3）2或Fe（NO3）3这时可用极限法解。
如果产生的气体产物不单一,可能也要用极限法解。
例14.把22.4g铁完全溶解于某浓度的硝酸中,反应只收集到0.3molNO2和0.2molNO。
下列说法正确的是（
A.反应后生成的盐只有Fe（NO3）3
B.反应后生成的盐只有Fe（NO3）2
C.产物中Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的物质的量之比为1:
3
D.产物中Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的物质的量之比为3:
1
用极限法判断:
22.4g铁如完全转化为Fe（NO3）3转移1.2mol电子;
如完全转化为Fe（NO3）2转移0.8mol电子,反应中实际转移0.3×
1+0.2×
3=0.9mol电子,所以产物中既有Fe（NO3）2又有Fe（NO3）3这,分别设Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的物质的量分别x、y，
则（据得失电子守恒有）:
x+y=0.4①
2×
x+3×
y=0.9②
解之:
x=0.3
y=0.1，
答案选D。
例
15.0.03mol的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物NO、NO2
、N2O4，
混合气体共0.05mol,该混合气体的平均相对分子量可能是（
）。
A
.30
B
.46
C.
50
D.
66
假设0.05mol气体全是NO则转移0.15mol电子;
假设0.05mol气体全是NO2则转0.05mol电子；
假设0.05mol气体全是N2O4则转移0.1mol电子，而实际0.03mol的铜在反应中转移0.06mol的电子,因为0.06介于0.05和0.15之间；
0.05和0.1之间；
所以用极限法判断组成可能有两种极限。
（1）
气体为NO2和NO的混合气体.
解:
设NO2和NO的物质的量分别为x、y则（据得失电子守恒）:
x+y=0.05①
x+3y=0.06②
x=0.045
y=0.005，
所以平均相对分子量为:
（46×
9+30×
1）/10=44.4
（2）气体为NO2和N2O4的混合气体:
设NO2和N2O4的物质的量分别为x、y则（据得失电子守恒）:
x+2y=0.06②
x=0.04
y=0.01，所以平均相对分子量为:
4+92×
1）/5=55.2，实际分子量应介于44.4与55.2之间，答案选B
C。
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