硝酸与金属反应的计算专题
硝酸与金属反应的计算(学生使用)
一、从反应的本质看:
H +和NO 3- 共同作用.
例如:: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑
Fe 2+与稀硝酸反应的实质是: 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, 该物质可能是( ) 。
A. Fe2 (SO4) 3 B. Na2CO 3 C. KNO3 D.FeSO 4
例2. 铁铜混合物加入不足量的硝酸, 反应后, 剩余金属m 1 g, 再向其中加入一定量稀硫酸. 充分振荡后, 剩余金属m 2 g, 则m 1与m 2的关系是( )。
A. m1一定大于m 2 B. m1一定等于m 2 C. m1可能等于m 2 D. m1可能大于m 2
例3. 已知Fe 2+可以水解: Fe2+ +2H2O
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
例4. 在100 mL 混合溶液中, HNO 3 和 H 2SO 4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g 铜粉, 加热待充分反应后, 所得溶液中 Cu 2+ 的物质的量浓度是( )。
A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45
二、从硝酸在反应中的作用:
, , 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1.4×10-3 mol , 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)
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NO 2) 。
Fe(OH) 2+2H+,现向Fe(NO3) 2溶液中加入足
A. 0.12 B. 0.11 C.0.09 D.0.08
例7. 为测定某铜银合金的成分, 将30 g 合金完全溶解于80 mol、浓度为 13.5 mol/L的浓硝酸中, 合金完全溶解后, 收集到6.72 L(标准状况下) 的气体 (假设反应中只产生NO 或NO 2), 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.
例8. 将6.4 g Cu与80 mol/L 60 mL 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NO 2), 此时溶液中所含NO 3-的物质的量为 mol。
A. 0.28 B. 0.31 C. a+0.2 D. a+0.4
三、从得失电子守恒的角度.
一般情况下:+5价的氮得到, 转化为 NO 或 NO 2 , 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
例10. 题见例7 (3) 求生成的气体的成分。
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,
例11. 铜镁合金4.6 g , , 只产生 4480 mL NO2 气体和 336 mL N 2O 4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。
例12.1.92 g Cu , 铜完全溶解, 生成的气体的颜色越来越浅, 共收集到 672 mL 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。
A . 168 B. 224 C . 336 D. 504
例13. 将32.64 g 铜粉与140 mL , 铜完全溶解, 反应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2 L.(假设反应中只产生 NO 或NO 2 ) 请回答:
(1)NO的体积为 ;NO 2的体积为 mL。
(2)待产生的气体全部释放后, 向溶液中加入v mL a mol/L的 NaOH 溶液, 恰好使溶液中的 Cu 2+ 全部沉淀, 则原硝酸的浓度为 a mol/L
(3) NaNO 3 , 至少需要30%的双氧水 g。
五、 从极限的角度.
, 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22.4 g , 反应只收集到 0.3 mol NO 2 和0.2 mol NO 。 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
例 15. 0.03 mol , 产生氮的氧化物NO 、NO 2 、N 2O 4, 混合气体共 0.05 mol, 该混合气体的平均相对分子量可能是( ) 。
A . 30 B . 46 C. 50 D. 66