金属与硝酸反应的计算

金属与硝酸反应的计算计算的依据:①电子守恒②原子守恒③利用离子方程式计算2.25.6mgCu跟含有1.4×10-3mol的硝酸恰好完全反应,反应完毕后收集到的气体在标准状况下的体积为A．7.84mLB．13.44mL()C．15.68mLD．17.92mL1.(2000年全国高考题)下列块状金属在常温下能全部溶于足量浓HNO3的是()A.AgB.CuC.AlD.FeABB【解析】扩放数据,简化计算n(Cu)=0.4mol,生成0.4molCu(NO3)2,故生成气体为1.4mol-0.4mol×2=0.6mol，气体体积为0.6×22.4=13.44L。n(被还原的硝酸)=n(反应的硝酸)-n(未被还原的硝酸)=n(反应的硝酸)-2n(Cu2+)3.某二价金属与硝酸反应时，金属与硝酸所消耗的物质的量之比为2:5，则HNO3的还原产物是（）A.NH4NO3B.N2OC.NOD.NO2AB解析:若二价金属(M)为2mol,生成2molM(NO3)2,未被还原的硝酸4mol,被还原的硝酸1mol,根据得失电子数相等,HNO3中N元素被还原成+1价,应为N2O;NH4NO3中N元素的平均化合价为+1价。答案AB。变形.26g锌和含63gHNO3的稀溶液正好反应，生成的还原产物式量可能是（）A.80B.44C.46D.28AB解析:n(Zn):n(HNO3)=26/65:63/63=0.4:1=2:54.某单质能与浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1∶4，则该元素在反应中所显示的化合价可能是（）A.+1B.+2C.+3D.+4BD解析:浓硝酸→NO2若为金属:金属的化合价M被还原的硝酸未被还原的硝酸NO2M(NO3)X+11mol1moL1moL1∶2+21mol2mol2mol1∶4+31mol3mol3mol1∶6若为非金属则为+4:C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O5.某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1时，还原产物是（）A.NO2B.NOC.N2OD.N2C解析:金属的化合价M被还原的硝酸还原产物+12mol1moLN2O3+22mol1molN2O+32mol1mol-1价N不存在+42mol1molNH4+6.38.4毫克铜跟适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体22.4毫升(标准状况),反应消耗的硝酸的物质的量可能是（）A.1.0×10-3molB.1.6×10-3molC.2.2×10-3molD.2.0×10-3molC【解析】扩放数据,简化计算n(Cu)=0.6mmol,生成0.6mmolCu(NO3)2,未被还原的硝酸为1.2mol;被还原的HN031mol;消耗的HNO3:1+1.2=2.2mol7.(03上海)硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料.19.2g纯铜粉理论上可制得纯净硝酸铜晶体的质量为()A.28.2gB.56.4gC.64.2gD.72.6gBD解析:n[Cu(NO3)2]=n(Cu)=19.2/64=0.3molCu(NO3)2和Cu(NO3)2·XH2O都是晶体。若为Cu(NO3)2,质量为0.3mol×188g/mol=56.4g,若为Cu(NO3)2·XH2O,由于结晶水为整数，晶体的质量：=0.3（188+18X）=56.4+5.4；X=1时，61.8g；X12345晶体质量(g)61.867.272.6788.76.8mgCu与一定量浓硝酸反应，铜作用完全后,如果NO3-减少2×10-3mol,则溶液中H+同时下降A.2.2×10-3molB.3.2×10-3mol()C.4.4×10-3molD.4.8×10-3molC解析:n(Cu)=1.2×10-3mol被还原的硝酸=2×10-3mol参加反应的HNO3=2×1.2×10-3+2×10-3=4.4×10-3mol则溶液中H+减少4.4×10-3mol3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O9.(2000年上海市)铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（气体的体积已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为()A.9.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04gB解析:n(NO2)=0.2mol、n(N2O2)=0.015mol;HNO3得到电子n(e-)=0.2×1+0.015×2=0.23mol4.6gCu和Mg失去电子0.23mol=4.6gCu2+和Mg2+正电荷0.23mol=Cu2+、Mg2+生成沉淀结合OH-0.23molm(沉淀)=4.6+0.23×17=8.51（g）。解析:沉淀的质量为金属Cu、Mg的质量加上OH-的质量：由电子守恒知:Cu、Mg的物质的量之和为n(Cu,Mg)×2=4.48L/22.4L/mol+0.336L/22.4L/mol×2n(Cu,Mg)=0.115mol故沉淀的质量为:4.6g+(0.115mol×2)×17g/mol=8.51g。10.（02年上海）0.03mol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质量可能是()A.30B.46C.50D.66解析:该题用极值法来求解，产物NO的相对分子质量是30，所以A选项是不可能的。每生成1mol氮的氧化物气体得电子数=0.06/0.5=1.2mol假设混合气体中是NO和NO2（此时平均相对分子质量最小），则有以下关系：x+y=13x+y=1.2解得：x=0.1mol、y=0.9mol平均摩尔质量=（0.1×30+0.9×46）/1mol=44.4g/mol若混合气体中是NO2和N2O4（此时平均相对分子质量最大）,则：x+y=1x+2y=1.2解得：Y=0.2mol、y=0.8mol则混合气体的平均相对分子质量为55.2。混合气体的平均相对分子质量应满足44.4＜Mr＜55.2。【答案】BCBC3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O浓HNO3:n(反应HNO3)=n(被还原HNO3)+n(未被还原HNO3)=n(NO2)+2n(Cu2+)稀HNO3:n(反应HNO3)=n(被还原HNO3)+n(未被还原HNO3)=n(NO)+2n(Cu2+)11.将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应,铜耗完时,共产生气体5.6L（标准状况）。则所消耗的硝酸的物质的量是_______,所得气体的平均相对分子质量为_______。0.65mol41.2总结:n(反应HNO3)=n(被还原HNO3)+n(未被还原HNO3)=n(NO)+n(NO2)+2n(Cu2+)n(总HNO3)=n(氧化剂)+n(酸介质)+n(余)n(总HNO3)=n(气体)+2×n(Cu2+)+n(余)硝酸与金属反应的计算硝酸与金属反应的计算12.把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中,充分反应后剩余固体1.6g,产生NO的混合气体0.08mol。则原HNO3溶液的物质的量浓度为()A.3.5mol/LB.4.5mol/LC.7.0mol/LD.9.0mol/L3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O(Fe多)Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O(Fe少)13.把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中,充分反应后剩余固体1.6g,产生NO2和NO的混合气体0.08mol。若不考虑N2O4的存在,则原HNO3溶液的物质的量浓度为()A.3.5mol/LB.4.5mol/LC.7.0mol/LD.9.0mol/LCC14.1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为()A.2.4gB.3.2gC.6.4gD.9.6g解析:n(H+)=0.1+0.8=0.9(mol)n(NO3)=0.1mol3Cu+8H++2NO3+=3Cu2++2NO↑+4H2O3mol8mol2mol0.9mol0.1molNO3-不足,溶解n(Cu)=0.15mol;m(Cu)=9.6(g)D15.有一含0.04molH2SO4、0.04molHNO3的混合稀溶液，加入足量的铜粉，加热充分反应，最终可产生气体的物质的量是………（）A.0.01molB.0.03molC.0.04molD.0.01-0.03molB解析:n(H+)=0.08+0.04=0.12(mol)n(NO3)=0.04mol3Cu+8H++2NO3+=Cu2++2NO↑+4H2O3mol8mol2mol0.12mol0.04molH+不足,n(NO)=0.12/4=0.03mol16.3.2g铜与过量硝酸反应，硝酸被还原为NO2和NO。反应后溶液中含H+amol,则此时溶液中含NO3-的物质的量为__________mol。(a+0.1)解析:反应后的溶液中溶质是:Cu(NO3)2和HNO3。n(NO3-)=2n(Cu)+n(H+)=2×0.05+a=(0.1+a)mol1、在浓硝酸中放入铜片：（1）开始反应的化学方程式为：_________________________________。实验现象为。（2）若铜有剩余，则反应将结束时的反应方程式是____________________________________________。（3）待反应停止后，再加入少量25％的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是__________________________________________________________________________________。铜和硝酸反应的实验H2SO4提供H+，NO3-继续与Cu发生反应:3Cu+8H+＋2NO3－=3Cu2＋+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O固体不断溶解，溶液逐渐变蓝，产生红棕色气体2.为探究铜与稀硝酸反应产生的是NO。图中K为止水夹（处于关闭状态），F是一半空的注射器，D是尾气处理装置（兼防倒吸功能）。（2）在（1）中的“操作”后将装置B中铜丝插入稀硝酸，并微热之，观察到装置B中的现象是_______________________________________。B中反应的离子方程式是_________________________________________。（1）设计装置A的目的是________________________________________________________________________________________。为达到此目的，应如何操作___________________________________________。利用生成的CO2将整个装置内的空气排尽，避免NO和O2反应生成NO2对气体产物的观察产生干扰打开K，当装置C中产生白色沉淀时，关闭K铜丝上有气泡产生，稀HNO3逐渐变为蓝色3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO+4H2O(3)装置E和F的作用是__________________,为实现此作用,其操作方法是_____________________________。验证无色气体为NO将注射器中的空气推入E中6.mgFe与ngHNO3的溶液恰好完全反应，若m:n=1:2.7，则该反应的化学方程式:___________________________________金属与硝酸反应,其还原产物不为H2，而是+5价的N被还原到低价，有NO2、NO、N2，甚至NH4+等，这由