金属与酸反应计算题归类剖析
一、金属完全反应，酸有剩余
1．相同质量的不同金属与足量的同一种酸反应
例1 等质量的锌和铁与足量的稀硫酸反应，生成氢气的质量（）
A．锌的多 B．铁的多 C．一样多 D．无法确定
1．相同质量的铝、镁、铁、锌四种金属分别投入到足量的相同质量的稀硫酸溶液中，待充分反应后，所得溶液的质量最小的是（ A ）
A．铝 B．镁 C．锌 D．铁
2． 5．6 g铁、2．4 g镁、1．8 g铝分别与足量的稀盐酸充分反应后，按铁、镁、铝的顺序得到氢气的质量比为（ B ）
A．2:2:3 B．1:1:1 C．2:3:1 D．3:2:1
3．在天平两盘上的烧杯中，各放入质量相同的稀硫酸，调节天平至平衡。分别向两边烧杯各加入5g镁和5g铁，镁和铁全部反应而消失后，天平的指针（ A ）
A．偏向加铁的一边 B．偏向加镁的一边
C．仍停留在原来的位置 D．无法确定
4 一定质量的铝、镁、铁、锌四种金属分别投入到足量的稀硫酸溶液中，待充分反应后，得到相同质量的氢气，则需要金属的质量由多到少的顺序为。
5．相同质量的M、N两种活泼金属，分别与足量的稀盐酸在室温下发生反应（M、N在生成物中的化合价为均为+2价），生成H
2的质量m和反应时间t的关系如右下图所示。
（1）金属活动顺序是M比N (填“强”或“弱”)；相对原的相对原
子质量是M比N的（填“大”或“小”）。
（2）M与稀盐酸反应结束后，消耗稀盐酸中溶质的质量为 g。
2．相同质量的同种金属与足量的不同种酸反应
例2 将相同质量的锌粒投入到不同质量的足量的稀盐酸和稀硫酸溶液中，待充分反应后，所得氢气的质量（）
A．一样多 B．锌粒投入到稀盐酸的多 C．锌粒投入到稀硫酸的多 D．无法比较
解析由[例1]解析中氢气的质量x=可看出，同种金属质量又相同，所得氢气的质量应该一样多，所以答案为A。
【跟踪训练二】
1．在一天平的左右两盘上各放一只质量相同的烧杯，左右烧杯中分别盛装质量相等、质量分数相等的稀盐酸和稀硫酸，此时天平平衡。向左右烧杯中再分别加入7．8 g等质量的锌粒和镁条，当锌粒和镁条全部溶解后，为使天平重新平衡，则（）
A．向左盘加0．5 g砝码 B．向右盘加0．5 g砝码
C．向左盘加0．41 g砝码 D．向右盘加0．41 g砝码
二、金属有剩余，酸全部反应
1．足量的不同金属与一定量的同一种酸反应
例3 足量的镁、铁、锌三种金属分别与一定量的稀硫酸充分反应后，生成氢气的质量关系为（） A．镁放氢多 B．铁放氢多 C．锌放氢多 D．三种金属放氢一样多
解析根据题意，金属有剩余，酸完全反应，利用化学方程式只能找酸与氢气之间的关系式，列比
例式可求出氢气的质量x=（a为酸溶质的质量，M为酸的相对分子质量，n为酸电离出氢离子的个数，
或为酸根离子所带的电荷数，或酸根的化合价数，下同），因为是同种酸，所以三种金属放氢一样多，答案为D。
【跟踪训练三】
1．在天平的两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别盛装质量为98 g、质量分数为10 %的稀硫酸，此时天平平衡。
（1）若向两烧杯中投入足量的锌粒和镁条，加入镁、锌的质量分别为（）
A．3gMg，3gZn B．1gMg，1gZn C．7gMg，7gZn D．5gMg，5gZn
（2）若向两烧杯中投入等质量的锌粒和镁条，待充分反应后，此时天平平衡，则反应后一定无剩余的是，一定有剩余的是。
2．将Mg，Al，Zn分别放入相同溶质质量分数的盐酸中，反应完成后，放出的氢气质量相同，其可能原因是（）
A．放入的三种金属质量相同，盐酸足量
B．放入的Mg、Al、Zn的质量比为12:9:32．5，盐酸足量
C．盐酸的质量相同，放入足量的三种金属
D．放入的盐酸质量比为3:2:1，反应后盐酸无剩余
2．足量的金属与一定量的不同种酸反应
例4 在天平的左右两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别盛装质量相等、质量分数相等的稀盐酸和稀硫酸，此时天平平衡。若向两烧杯中投入足量的相同质量锌粒，待充分反应后，则天平指针偏转。（填“向左”、“向右”、“不”）
解析由[例3]解析中氢气的质量x=可看出，酸溶质的质量相同，生成氢气的质量与酸相对分子质量
和酸根化合价数的倒数的乘积成反比，稀硫酸放出氢气少,所以天平指针向右偏转。同理可推，生成氢气的质量相同，所需酸溶质的质量与酸相对分子质量和酸根化合价数的倒数的乘积成正比。
【跟踪训练四】
1．在天平的左右两盘上各放一只质量相同的烧杯，分别盛装质量相等、质量分数相等的稀盐酸和稀硫酸，此时天平平衡。若向左烧杯中投入足量的锌粒，向右烧杯中投入足量的等质量的镁条，待充分反应后，则天平指针偏转。（填“向左”、“向右”、“不”）
三、金属与酸恰好完全反应
例5 13．0 g锌与100．0 g稀硫酸恰好完全反应，求：
（1）稀硫酸中溶质的质量分数。（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数。
解析（1）根据化学方程式，可求出稀硫酸中溶质的质量为19．6 g，进而求出稀硫酸中溶质的质量分数为19．6 %；（2）先求出氢气的质量为0．4 g，再求出反应后所得溶液中溶质硫酸锌的质量为32．2 g，根据质量守恒定律，反应后所得溶液的质量13．0 g+100．0 g-0．4 g=112．6 g,所以，反应后所得溶液中溶质的质量分数约为28．6 %（解题过程略）。
【跟踪训练五】
1．近年来，有不法分子利用假金欺骗群众，假金外观似金子，是一种铜与金属M的合金，某同学想确定金属M，已知金属M为+2价，他取用3．50 g这种假金样品，把15 g14．6 %的稀盐酸分3次加入，充分
计算：（1）该假金样品中铜的质量分数；（2）通过计算确定金属M是何种金属。
2．生铁是铁和碳的合金。为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6．0g，放入烧杯中，向其中加入65．0g稀硫酸，恰好完全反应（假设杂质不参与反应）。
请你完成有关计算（结果保留一位小数）：
（1）反应放出的氢气是多少？
（2）生铁样品的质量分数是多少？
（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？
参考答案
【跟踪训练一】1．A 2．B 3．A 4．锌、铁、镁、铝 5．（1）强小；（2）36．5
【跟踪训练二】1．D
【跟踪训练三】1．（1）C；（2）稀硫酸镁 2．BC
【跟踪训练四】1．向右
【跟踪训练五】1．（1）57．1 %；（2）Zn 2．（1）0．2 g；（2）93．3 %；（3）21．6 %
微型专题(十一)硝酸与金属反应的计算 例 (2018·江苏省南菁高中期末)为了测定某铜银合金的组成，将30.0 g合金溶于80.0 mL 13.5 mol·L－1的浓HNO3中。待合金完全溶解后，收集到气体6.72 L(标准状况下)并测得H＋浓度为1 mol·L－1。假设反应后溶液的体积为80.0 mL，试计算： (1)被还原的硝酸的物质的量________。 (2)合金中银的质量分数________。 (3)确定6.72 L气体中各成分的物质的量________。 金属与硝酸反应时，常用守恒法确定硝酸与金属量的关系： (1)原子守恒：n(参加反应的HNO3)＝n(硝酸盐中的NO－3)＋n(还原产物中的N原子)。
(2)电子守恒：金属失去电子的物质的量＝HNO3中N转化为还原产物时得到电子的物质的量。 相关链接 硝酸与金属反应的计算方法 (1)思维导图 (2)计算方法 ①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO－3的形式存在于溶液中，另一部分HNO3作为氧化剂转化为还原产物，这两部分HNO3中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 ②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量。 ③电荷守恒法：HNO3过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)有c(NO－3)＝c(H＋)＋xc(M x＋)(M x＋代表金属离子)。 ④离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO－3在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋
金属与酸反应图像题分析 江苏省兴化市周庄初级中学樊茂225711 一、氢气质量与反应时间函数图像 例1．等质量的镁、铁、分别与足量的稀硫酸反应，下列图像正确的是（） 解析：氢气质量与反应时间函数图像有下列两种情形： 第一种：等质量的镁、铁、分别与足量的稀硫酸反应 反应初期t1时氢气的质量与反应速率有关，由于镁比铁的金属活动性强，因而镁与稀硫酸反应速率比铁与同样的稀硫酸反应速率快，同样时间内，镁与酸反应得到的氢气的质量比铁要多，反应的后期t2时，由于稀硫酸过量，氢气的质量的多少由金属的质量决定。 设镁和铁的质量分别为m，与足量稀硫酸完全反应后产生的氢气分别为x、y Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 24 2 56 2 m x m y 24:2=m:X 56:2=m:Y x=m/12 y=m/28 x＞y 所以镁产生的氢气多，所以图像如图1 第二种：足量的镁、铁分别与等质量等浓度稀硫酸反应。 反应初期t1时氢气的质量与反应速率有关，由于镁比铁的金 属活动性强，因而镁与稀硫酸反应速率比铁与同样的稀硫酸反应速率快，同样时间内，镁与酸反应得到的氢气的质量比铁要多。反应的后期t2时，由于金属过量，氢气的质量的多少由反应掉的酸的质量决定，根据酸的质量相等计算产生氢气的质量 设完全反应掉的硫酸的质量为n，反应后产生的氢气分别为x、y
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑ 98 2 98 2 n x n y 98:2=n:X 98:2=n:Y x=m/49 y=m/49 x=y,反应后生成的氢气质量相等。此时的图像为图2 就本题，根据题意，显然是第一种情形，因而答案选A 二、氢气质量与加入酸质量之间的函数图像 例2．下列实验过程与图象描述相符合的一组是（） 解析：对于答案B，该图像是反映加入稀硫酸质量与氢气质量之间的函数关系，在初始阶段m1时，代表向金属里加入少量的稀硫酸，因而此时，金属过量，加入的酸全部反应，用酸的质量去计算氢气质量，酸相等，所以产生的氢气也相等。在后期m2由于不断加酸，到金属完全反应，直至酸过量，此时用反应掉的金属的质量去计算氢气的质量，而等质量的镁、锌分别与 足量的稀硫酸完全反应，镁产生的氢气多，锌产生的氢气少， 综合两点图像如图3，因而B正确。对于A由于氧化钙与饱 和溶液中水反应，导致饱和溶液中水减少，使溶质氢氧化钙 的质量减少所以错误。对于C氢氧化钠过量时，溶液的PH 值应大于7，所以C错误，对于D氢氧化钠先与盐酸反应， 在开始时，没有沉淀，只有当氢氧化钠加到一定程度才有沉淀，所以D错误。 三、氢气质量与加入金属质量之间的函数图像 例3．下列曲线正确的是（）
硝酸与金属反应的计算练习题 1．有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的 10 mL 加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干后得到 9.32 g 沉淀，滤液跟 4 mol/L 烧碱溶液反应，用去 35 mL 时恰好中和。求: ⑴混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度； ⑵另取 10 mL 原混合溶液，加入 2.56 g 铜共热，在标准状况下收集到多少毫升的气体。 2．为了测定某铜银合金的组成，将 17.2 g 合金溶于 50 mL 11.0 mol/L 的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体4.48 L( 标准状况)，并测得溶液的 PH ＝0。假设反应后溶液的体积仍为 50 mL 。试计算 ⑴被还原的硝酸的物质的量； ⑵合金中银的质量分数。 3．6.4 g 铜与过量的硝酸(60 mL 8 mol/L)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 n mol ， 此时溶液中所含 NO 3－ 物质的量为 A.0.28 mol B.0.31 mol C.(n ＋0.2) mol D.(n ＋0.4) mol 4．一定量的铝铁合金与 300 mL 2 mol/L 硝酸反应生成 3.36 L NO (标准状况)和三价铁盐、铝盐等，再向反应后的溶液中加入 3 mol/L NaOH 溶液，使铝铁元素全部转化为沉淀，则所加 NaOH 溶液的体积是 A. 150 mL B. 200 mL C. 450 mL D.无法计算 5．14 g 铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出 NO 气体后得到溶液 1 L 。称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重 8 g 。则原溶液中硝酸的浓度为 A. 0.4 mol/L B. 0.6 mol/L C. 0.8 mol/L D. 1.0 mol/L 6．一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。已知参加反应的 30 g HNO 3 中被还原的 HNO 3 质量为 13 g ，则生成的 NO 和 NO 2 的体积比为( 同温同压下测定) A. 1:1 B. 1:2 C. 2:11 D. 4:1 7．m g 铜与一定浓度的硝酸完全反应放出 V 1 L 气体，将所得气体通过足量水后， 收集到 V 2 L 气体，欲使 V 2 L 气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为(气体
硝酸与金属反应的一般规律 硝酸与金属的反应是相当复杂的。在这类氧化还原反应中，包括许多平行反应。因此，可以得到多种还原产物，而且在还原产物之间还进行氧化还原反应。 某些金属（如镁、锌）与小于2 mol/L的硝酸反应时，还会产生一定量的氢气。 硝酸的还原产物，除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外，还与反应温度和反应中间产物（HNO2、NO2）的催化作用有关，反应虽复杂，但硝酸与金属的反应是有规律的。 （1）在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属如铜、汞、银等，与浓硝酸反应时，主要得到NO2，与稀硝酸反应时，主要得到NO。 （2）在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”，在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜，阻止反应进一步发生。这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O（有的认为是NO），这是由于它们的还原性较强，能将硝酸还原成较低价的N2O。如与更稀的硝酸反应则生成氨（钴在同样条件下则生成氮气）。 （3）镁、锌等金属与不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物。例如，当硝酸中HNO3的质量分数为9%～33%（密度为1.05～1.20 g/cm3)时，反应按下式进行： 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑ 若硝酸更稀，反应会生成氨，氨与过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵。 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （4）Au、Pt、Ir、Rh等重金属与浓、稀硝酸都不反应，因为它们特别稳定，不易被氧化。 （5）Sn、Sb、W、V等金属与浓硝酸作用，生成金属氧化物，而不是硝酸盐（因为这些金属氧化物不溶于硝酸，反应不再继续发生）。
硝酸的计算 一、基础运算 （一）、氧化产物、还原产物的判断 1、某金属单质跟一定浓度的的硝酸反应，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. NO2 B. NO C. N2O D. N2 2、在锌和很稀的硝酸充分反应，当消耗锌与硝酸的物质的量比为1:2.5时，除生成硝酸锌和水之外还生成另一种物质，该物质可能是（） ①NO2 ②.N2O ③.NO ④.NH4NO3 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 3、某单质能与足量浓硝酸反应，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为( ) A．+1 B. +2 C. +3 D. +4 4、FeS2与HNO3反应后的产物有Fe(NO3)3和H2SO4，若反应中FeS2与HNO3的物质的量之比为1：8，则HNO3被还原得到的产物为（） A．NO2 B．NO C．N2 D．N2O3 5、某金属单质与一定浓度的硝酸反应，假设只生成单一还原产物。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、NO2 B、NO C、N2O D、N2 （二）、氧化、还原量的判断 6、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（）
A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol 7、物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( ) A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5 8、a mol FeS与b mol FeO投入到VL、c mol/L的硝酸溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为（）①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(a+b)mol ④Vc-(9a+b)/3mol A．①④B．②③C．①③D．②④ 9、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为：( ) A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol 10、含A克硝酸的溶液与B克铁恰好完全反应，若有A/2克硝酸被还原，则A 与B之比可能是（） A、9：3 B、27：4 C、6：1 D、4：1 11、含有ag硝酸的稀溶液跟bg铁恰好反应，铁全部溶解，生成NO，已知有a/4克硝酸被还原，则a:b可能是（） ①3：1②3：2③4：1④9：2 A．① B. ④ C. ①③④ D. ①④ 12、25.6mgCu能恰好与含1.4×10-3molHNO3的浓硝酸完全反应，使生成的气体溶于水，最终得到的气体在标况下的体积（mL）为（） A．7.84 B．13.44 C．15.68 D．5.97 二、解决一种类型题的技巧 13、一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气
守恒法巧解金属与硝酸 反应的计算题 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
守恒法巧解金属与硝酸反应的计算题 一. 原子守恒法 例1.38.4gCu与适量浓反应，当铜全部作用后，共收集到标准状况下的气体（不考虑转化为），反应消耗的硝酸的物质的量可能是（） A. B. C. D. 解析：在Cu与的反应中，起氧化剂和酸两种作用。因收集到的气体可能是和的混合气体，由N原子守恒知： 所以有： 答案为C。 二. 电子守恒法 例2. 铜和镁的合金完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原只产生 的气体和的气体（都已折算到标准状况），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. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g 解析：分析题意可知，最后生成的沉淀为与的混合物，其质量等于合金的质量与所结合的的质量之和。又铜、镁与硝酸反应生成+2价的阳离子，由电子守恒得。代入有关数据可得，所以结合的的物质的量为 ，故 。 答案为B。 例3. 14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与 （标准状况）混合，通入水中，恰好被全部吸收，则合金中铜的质量为（） A. 1.4g B. 2.4g C. 3.2g D. 6.4g 解析：因硝酸的浓度未知，故根据方程式计算有困难。分析反应的整个流程知，失电子数等于转化为氮的氧化物的过程中得到的电子数，氮的氧化物失电子数等于得到的电子数，故失电子总数等于得到的电子数。 设，根据质量守恒和电子得失守恒可列式：
解得： 所以 答案为C。 三. 电荷守恒法 例4. 3.2g铜与过量的浓硝酸（）充分反应，硝酸的还原产物有NO和，反应后溶液中的，则此时溶液中所含物质的量为（） A. B. C. D. 解析：本题用常规法较繁。分析题意知：反应后的溶液中含有的离子有： ，应用电荷守恒： 即 所以
一、中考初中化学金属与酸反应的图像 1．下列图像能正确反映其对应关系的是（） A．向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸至过量 B．向两份完全相同的稀硫酸中分别加入足量锌粉、铁粉 C．某温度时，向一定量的饱和石灰水中加入过量生石灰，再恢复至原温D．加热一定质量的高锰酸钾制取氧气 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A、氢氧化钠溶液和稀盐酸中有水，因此图象的起点不是零；氢氧化钠溶液和盐酸反应生成氯化钠和水，稀盐酸中也含有水，因此随着反应的发生，水的质量不断增加，反应完后由于稀盐酸中也含有水，水的质量应还是增加，故图象错误； B、向两份完全相同的稀硫酸中分别加入足量锌粉、铁粉时，由于硫酸质量相等，最终生成氢气质量也相等，且需要的锌比铁多，故图象正确。 C、某温度时，向一定量的饱和石灰水中加入少量生石灰时，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，同时放热，温度恢复至室温时，由于溶剂水减小，部分溶质析出，因此溶质质量减小，故图象错误。 D、反应开始前，固体中锰元素的质量不为零，随着反应生成氧气，固体的质量减少，而锰元素的质量不变，所以固体中锰元素的质量分数变大直到高锰酸钾完全分解，故图象错误。 故选：B。 【点睛】 本题是化学反应中定量关系和图象相结合的题型，题目难度较大。要准确解答此类题，关
键要对化学反应知识熟练，并能结合图象的数学意义，综合考虑，可快速解答。图象的意义要抓住三点：①抓图象的起点，②抓图象的终点，③抓图象的变化过程。 2．如图表所示4个图象中，能正确反映变化关系的是 A ．足量镁和铝分别放入等质量、等浓度的稀盐酸中 B ．镁在空气中加热 C ．加热一定质量的高锰酸钾固体 D ．向一定质量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A 、根据反应的化学方程式及其质量关系：22Mg+2HCl=24MgCl +3H 72↑ ， 325421961872Al +6HCl =2AlCl +3H 32 ↑ 可知 ，足量的镁和铝分别放入等质量、等浓度的稀盐酸中，酸能完全反应，因此反应生成的氢气质量相同，产生相同质量的氢气，消耗镁的质量大于 铝的质量，图像不能正确反映变化关系，不符合题意； B 、镁与空气中的氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，反应物质量应该等于生成物质
硝酸与金属反应计算题 Revised as of 23 November 2020
与反应的 一、从反应的本质看: 与反应的实质是与H+和NO3- 共同作用. 例如:铜与稀反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑ Fe2+与稀反应的实质是: 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.Na2CO3 C.KNO3 解析: 铜不能与稀硫酸反应,但稀硫酸提供H+, 盐提供NO3-，构成强氧化条件，能溶解铜并产生气体。答案选?C。 例2.铁铜混合物加入不足量的,反应后,剩余m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余m2 g, 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 解析: 铁铜混合物与不足量的反应后生成盐,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。答案选A。 例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(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
解析: 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100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 mol/L, mol/L 向该混合液中加入 g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. B. C. D. 解析: 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 mol, mol, mol Cu,显然要判断过量, NO3- 和Cu 过量.按照 H+ 的量代入离子方程式.答案选B。 二、从在反应中的作用: 参加反应的一部分显酸性,生成盐,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 mg Cu 与×10-3 mol 的浓恰好完全反应,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NO 2) 解析: 因为1 mol Cu参加反应生成Cu (NO3)2对应2 mol HNO3 显酸性,所以 mg Cu 完全反应,必然有×10-3 mol 的显酸性,其余的中的氮全转移到NO或NO2中,即有1 mol HNO3 作氧化剂就有1 mol 氮的氧化物(NO或NO2)。答案 mL.。 例6.将 g 铜粉与一定量浓恰好完全反应,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)则消耗的物质的量为 mol。 解析: 因为 mol Cu 参加反应生成 Cu(NO3)2 对应 mol HNO3 显酸性, mol 氮的氧化物(NO或NO2)对应 mol HNO3作氧化剂,所以共消耗 mol。答案选B。 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? mol/L的浓中,合金完全溶解后,收集到 L(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80 mL。 (1)被还原的的物质的量. (2)合金中各成分.
一、中考初中化学金属与酸反应的图像 1．向一定量的稀盐酸中，分别加入足量的水、金属铁、氢氧化钙溶液、硝酸银溶液，下列图示正确的是 A．B．C．D． 【答案】D 【解析】 【分析】 铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，稀盐酸和硝酸银反应生成氯化银和硝酸。 【详解】 A、向一定量的稀盐酸中加入足量的水时，酸性减弱，pH升高，但不会变成中性或碱性，pH只会接近7，故A不正确； B、活泼金属和酸接触就会放出氢气，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，起点应该从零开始，故B不正确； C、一定量的稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，随着反应的进行，溶液的质量增加，反应完全后溶液质量不变，故C不正确； D、稀盐酸和硝酸银反应生成氯化银和硝酸，随着反应的进行，沉淀的质量增加，反应完全，质量不变，故D正确。故选D。 2．下列图像能正确反应其对应关系的是（） A．向一定体积的稀硫酸中逐滴加入足量的氢氧化钠溶液 B．向足量的镁和铁中加入等质量、等质量分数的稀硫酸
C ．向硫酸镁和硫酸的混合溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液D．某温度下，向一定量饱和硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体 【答案】B 【解析】 【详解】 A、向一定体积的稀硫酸中逐滴加入足量的氢氧化钠溶液，pH应该是由小于7逐渐升高，直至等于或大于7，该选项对应关系不正确； B、向足量的镁和铁中加入等质量、等质量分数的稀硫酸，最终生成氢气质量相等，由于镁比铁活泼，反应需要时间短，该选项对应关系正确； C、向硫酸镁和硫酸的混合溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠先和硫酸反应生成硫酸钠和水，后和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠，该选项对应关系不正确； D、某温度下，向一定量饱和硝酸钾溶液中加入硝酸钾晶体，硝酸钾不能溶解，溶质质量分数不变，该选项对应关系不正确。 故选B。 3．镁、铝、锌、铁与稀盐酸或稀硫酸之间的反应规律及图象正确的是 ( ) A等质量的镁、铝、锌、铁与足量酸反应，氢气质量与反应时间的关系图象B等质量的镁、铝、锌、 铁与足量酸反应，氢气质 量与酸溶液的关系图象 C等量酸与足量镁、铝、 锌、铁反应，氢气质量 与反应时间的关系图象 D等量酸与足量镁、 铝、锌、铁反应，氢气 质量与金属质量的关系 图象 A．A B．B C．C D．D
金属和硝酸反应的分类题型 一、知识要点： 硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀硝酸还是浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸浓度不同，氧化能力不同。硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属，当硝酸与金属反应时条件不同，硝酸的还原产物不同。具体如下： 1、一般情况下，在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时，浓硝酸剧烈反应，生成硝酸盐和二氧化氮，与稀硝酸反应通常需加热，生成硝酸盐和一氧化氮，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。简记为：浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO。 Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O……………………① 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O…………………② 上述两反应均可用离子方程式表示为： Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O 3 Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 2、常温时，铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸则可与它们反应。（即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故）。若加热，解除钝化则发生反应 例如：铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为： Fe+6HNO3（浓）△Fe (NO3)3+3NO2↑+3H2O 〖注意〗铁与稀硝酸的反应，无论硝酸是否过量，开始硝酸总是把Fe氧化成Fe3+ Fe过量时再与Fe3+反应生成Fe2+，NO气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO ↑+ 2H2O ……………………① 3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4 H2O……………………② 设n(Fe) : n(HNO3)= a，则 a ≦?时，按①进行；a ≧3/8时，按②进行； ? ≦a ≦3/8时，两者都有。 ②可认为是①反应后Fe过量。Fe +2Fe（NO3）3 = 3Fe（NO3）2 例如：过量的铁在稀硝酸中发生反应为： 3Fe+8HNO3（稀）△3Fe (NO3)2+2NO↑+4H2O 3、当硝酸与金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、铁等反应时， 由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。除可生成NO2或NO外，在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。例如： Mg + 4HNO3=== Mg (NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Mg + 8HNO3===3Mg (NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + N2O↑+ 5H2O 4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
硝酸与金属反应计算题的解法 一、代数方程法 例1：38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集到气体22.4mL （标准状况），则反应消耗的HNO 3的物质的量可能是（ ） A ．10103.?-mol B ．16103.?-mol C ．22103.?-mol D ．24103.?-mol 解析：因随着反应的进行浓硝酸变为稀硝酸，则收集到的气体为NO 2与NO 的混合气体。设与浓硝酸和稀硝酸反应的铜的物质的量分别为x 和y 。则 Cu HNO Cu NO NO H O x x x Cu HNO Cu NO NO H O y y y y +=+↑++=+↑+42242383248323332223322（浓）（稀）()() 由题意得x y g g mol x y L L mol +=??+=??????? ??----3841064223224102243131... 解得x mol y mol =?=?--0451********..，。从而得反应消耗的HNO 3的物质的量为48340451083 015102210333x y mol mol mol + =??+??=?---...。故正确答案为C 项。 二、电子守恒法 例2：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 ．NO 2 B ．NO C ．N O 2 D ．N 2
解析：设该金属元素的元素符号为M ，化合价为n ；硝酸的还原产物中氮元素的化合价 为x 。因22235M M HNO N x n e n x e -++--- ?→???→???，()，则根据得失电子守恒的原则得52-=x n ；当n=1时，x =+3，不合题意；当n=2时，x =+1，符合题意；当n=3时，x =-1，不合题意；当n =4时，x =-3，不合题意。故正确答案为C 项。 三、电荷守恒法 例3：3.2g 铜与30 mL 8mol L ?-1硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO 2和NO 。反应后溶液中所含H +的物质的量为a mol ，则此时溶液中所含NO 3- 的物质的量为________mol 。 解析：根据电荷守恒原理得n Cu n H n NO ()()()23211++-?+?=?，则n NO ()3-= 326421011 .(.)g g mol a mol a mol ??+?=+-。 四、极端假设法 例4：0.03mol 铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO 、NO 2和N 2O 4）混合气体共0.05mol 。该混合物的平均相对分子质量可能是（ ） A ．30 B ．46 C ．50 D ．66 解析： 假设该混合气体为NO 和NO 2。设NO 和NO 2的物质的量分别为x 和y 。则： x y mol +=005. ① 因0.03mol Cu 被氧化为Cu 2+失去0.06mol 电子，HNO 3被还原为NO 和NO 2分别得到电子的物质的量为3x 和y ，则根据得失电子守恒的原则得： 3006x y mol +=. ② 解①、②得x mol y mol ==00050045..，。 从而可得混合气体的平均摩尔质量：
硝酸与金属反应规律 a.一般地说，浓硝酸（12～16mol/L）与金属反应，不论金属活泼与否，它被还原的产物主要是NO2； b.硝酸浓度为6～8mol/L时与金属反应主要产物是NO； c.硝酸浓度为2mol/L时与金属反应主要产物是N2O； d.硝酸浓度为小于2mol/L时一般不与不活泼的金属反应，而与活泼金属反应其还 原产物主要为N2和NH4+。 3、金属与硝酸反应规律的总结 （1）、金、铂等不活泼金属不与硝酸反应； （2）、铁、铬、铝等金属表面形成不溶于冷浓硝酸的致密的氧化膜，从而阻断了内部金属与硝酸的进一步反应（即所谓的“钝化”现象）； （3）、锡、锑等偏酸性的金属与浓硝酸作用生成含水的氧化物或含氧酸； （4）、金属活动性顺序中位于氢后面的金属如铜、汞、银等，跟硝酸反应时，主要得到NO2，跟稀硝酸反应时，主要得到NO，例如： Cu + 4HNO3(浓)===Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O （5）、金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、
铁等跟硝酸反应时，除可生成NO2或NO外，在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH4+、H2等，例如： 4Mg + 10HNO3(1mol·L－1)===Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 4Mg + 10HNO3(2mol·L－1)===Mg(NO3)2 + N2O↑+ 5H2O 3Mg + 8HNO3(6mol·L－1)===Mg(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Mg + 4HNO3(16mol·L－1)===Mg(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
硝酸与金属反应专题 硝酸与金属反应的计算是一个难点,但也是历年高考的热点问题，此类问题技巧性较强，常使用的方法有电子得失守恒，N原子守恒等，下面一一讲解。 一、从反应的本质看 金属与硝酸反应的实质是金属与H+和NO3- 共同作用。 例如:铜与稀硝酸反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑ Fe2+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. Na2CO3 C. KNO3 D.FeSO4 【例2】已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(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【例3】在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 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 Cu2+ 的物质的量浓度是 A.0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45 变式1：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．2.4g B．3.2g C．6.4g D．9.6g
变式:2：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升？（设反应中HNO3被还原成NO) 二、N原子守恒 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),即是溶液中的NO3-和生成的NO(或NO2)中N的物质的量之和等于原HNO3的物质的量。 【例1】将25.6 mg Cu 与1.4×10-3 mol 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） 【例2】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NO2),此时溶液中所含NO3-的物质的量为 mol。 A. 0.28 B. 0.31 C. a+0.2 D. a+0.4 【例3】为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 ml、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NO2),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. 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 ,
一、中考初中化学金属与酸反应的图像 1．在完成实验室制取二氧化碳的实验后，为检测废液中溶质成分，同学们向废液中分别加入四种不同物质并绘制图象，下列图象中不能与其它三个图象得到同一结论的是（ ） A．B． C．D． 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A、加入碳酸钠溶液时，加入一定量的碳酸钠溶液后产生沉淀，说明溶液中含有盐酸； B、加入锌时生成氢气，说明溶液中含有盐酸； C、稀释时，溶液pH由小于7逐渐升高，说明溶液中含有盐酸； D、加入硝酸银时，氯化钙和盐酸都能够和硝酸银反应生成白色沉淀氯化银，不能判断溶液中是否含有盐酸； 由以上分析可知，D图象中不能与其它三个图象得到同一结论。 故选D。 2．下列图像能正确反映其对应的实验操作的是 A．向稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液直至过量
B．相同质量的铁和锌分别与质量分数相同的足量稀盐酸反应C．向一定量氯化钡与盐酸的混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液至过量 D．用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液制氧气,其中一份加入少 量MnO2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A、向稀硫酸和硫酸铁的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液直至过量，先与硫酸反应，开始时不会生成沉淀，硫酸消耗完后再与硫酸铁反应会生成氢氧化铁沉淀，沉淀的质量先是零，再不断上升，最后形成一条水平直线，故选项图象错误； B、锌的活动性比铁强，反应速率快，反应时间短；由于盐酸是足量的，铁的相对原子质量小于锌的相对原子质量，要生成等质量的氢气，需要的铁就较少，所以相同质量的锌铁与足量的盐酸反应时，铁生成的氢气多，水平线靠上，故选项图象正确； C、向一定量氯化钡与盐酸的混合溶液中逐滴加入碳酸钠溶液至过量，碳酸钠先与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，溶液的酸性逐渐减弱，pH逐渐增大，稀盐酸消耗完，溶液显中性，pH=7；碳酸钠再与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，这一过程中pH=7；继续滴加碳酸钠溶液，溶液显碱性，pH大于7，故选项图象错误； D、用两份等质量、等浓度的过氧化氢溶液制氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，故选项图象错误。 故选B。 3．下列四个图像分别对应四种操作过程，其中图像能正确表示对应操作的是
硝酸以及有关硝酸的计算浓硫酸、硝酸反应规律总结 方程式 1.浓硫酸与铜 2.浓硫酸与碳 3.浓硝酸与铜 4.浓硝酸与铁（加热） 5.浓硝酸与铝 6.浓硝酸与银 7.浓硝酸与碳
8.浓硝酸与硫 9.稀硝酸与铜 10.稀硝酸与铝 11.稀硝酸与银 12.稀硝酸与少量铁 13.稀硝酸与过量铁 1、向25mL 18.4mol/L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（） A．小于0.23 mol B．等于0.23 mol C．0.23 mol～0.46 mol D．等于0.46 mol 2.铜与0.87mol/L的硝酸反应，如果NO3-浓度下降0.2mol/L，则溶液中c（H+）同时下降 mol/L
3. 1.92g Cu投入到一定量的浓HNO3中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，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O2，恰好使气体完全溶于水，求通入O2的体积。 （2）试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气体从左至右的流向）是（填装置的编号）：→→→ （3）实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是，B瓶溶液的作用是，C瓶溶液的作用是。 （4）装置②中所加的固体药品是，可确证的产物是，确定装置②在整套装置中的位置的理由是。 （5）装置③中所盛溶液是，可验证的产物是
硝酸是一种强氧化性酸，其强氧化性特别是硝酸参与化学反应的计算是中学化学知识中的重点及难点，也是高考中常见的命题热点。 一、 关于硝酸 1、氧化性酸和酸的氧化性 任何酸溶液中都有较大量H +, H +作为氢元素的最高价态当然具有氧化性，且只有氧化性。因此，任何酸都具有氧化性，我们称其为：“酸的氧化性”，所谓酸的通性也就是H +的性质，活泼金属与酸发生置换反应放出氢气就体现了酸（H +）的氧化性。 氧化性酸则是指其酸根部分也拥有氧化性的酸，如硝酸。 2、硝酸在化学反应中的作用 ①．只起酸的作用，如：Cu(OH)2 + 2HNO 3 == Cu(NO 3)2 +2H 2O ②．只起氧化剂的作用。如:C + 4 HNO 3 == CO 2↑ +4 NO 2 ↑+2H 2O ③．即起酸的作用又起氧化剂的作用，如：3FeO + 10 HNO 3 (稀) == 3Fe(NO 3)3 + NO ↑ + 5 H 2O 3、 硝酸跟金属反应的一般规律 ①．除Au 、Pt 以外，硝酸能和几乎全部金属发生氧化还原反应。 ②．硝酸越稀，其还原产物的价态越低；金属越活泼，其还原产物的价态越低。 ③．Fe 、AL 能被冷、浓硝酸钝化（钝化不是不反应）。 ④．位于金属活动顺序表中H 以后的金属（Cu 、Hg 、Ag ）能使浓硝酸还原为NO 2 ，稀硝酸还原为NO 。 如：Ag + 2HNO 3(浓) == AgNO 3 + NO 2 ↑+ H 2O 3Ag + 4HNO 3(稀) == 3AgNO 3 + NO ↑ + 2H 2O Zn 、Mg 等活泼金属与HNO 3 反应时，硝酸有可能被还原成N 2O 、N 2等，与极稀的硝酸反应，硝酸甚至被还原成NH 3. HNO 3(稀)只能使石蕊试液变红，不能使之褪色，因稀硝酸的氧化性不如浓硝酸强，不能将石蕊氧化。 2．考查气体制取及装置的选择 （1）硝酸具有强氧化性，不能用其来制取还原性气体（如：H 2、H S 2、S O 2、HI 、H B r
守恒法巧解金属与硝酸反应的计算题 一. 原子守恒法 例1.38.4gCu与适量浓反应，当铜全部作用后，共收集到标准状况下 的气体22.4L（不考虑转化为），反应消耗的硝酸的物质的量可能是（） A. B. C. D. 解析：在Cu与的反应中，起氧化剂和酸两种作用。因收集到的气体可能是和的混合气体，由N原子守恒知： 所以有： 答案为C。 二. 电子守恒法 例2. 铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原只产生 的气体和的气体（都已折算到标准状况），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. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g
解析：分析题意可知，最后生成的沉淀为与的混合物，其质量等于合金的质量与所结合的的质量之和。又铜、镁与硝酸反应生成+2价的阳离子，由电子守恒得。代入有关数据可得，所以结合的的物质的量为 ，故 。 答案为B。 例3. 14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与（标准状况）混合，通入水中，恰好被全部吸收，则合金中铜的质量为（） A. 1.4g B. 2.4g C. 3.2g D. 6.4g 解析：因硝酸的浓度未知，故根据方程式计算有困难。分析反应的整个流程知，失电子数等于转化为氮的氧化物的过程中得到的电子数，氮的氧化物失电子数等于得到的电子数，故失电子总数等于得到的电子数。 设，根据质量守恒和电子得失守恒可列式： 解得： 所以 答案为C。
三. 电荷守恒法 例4. 3.2g铜与过量的浓硝酸（）充分反应，硝酸的还原产物 有NO和，反应后溶液中的，则此时溶液中所含物质的量为（） A. B. C. D. 解析：本题用常规法较繁。分析题意知：反应后的溶液中含有的离子有： ，应用电荷守恒： 即 所以 答案为B。 金属与硝酸反应的过程中，金属失去的电子数一定等于硝酸还原为氮的氧化物时获得的电子数。灵活运用这一电子守恒法，往往能使复杂问题简单化，对于快速、准确地解决这一类题型有很大帮助。 例1 足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（） A．60mL B．45mL C．30mL D．15mL 解析：本题包含三个反应过程：①Cu+HNO3→Cu2++混合气体(NO2、N2O4、NO)；②混合气体(NO2、N2O4、NO)+O2+H2O→HNO3；③Cu2++2OH-＝Cu(OH)2↓。根据电子守恒，在反应①中Cu失去电子的物质的量与反应②中O2获得电子的物质的量相等，即2n(Cu2+)＝4n(O2)，得：
精心整理 2013/9/24金属与酸反应的图像题 一般情况下，活泼金属可以与稀盐酸、稀硫酸等稀酸溶液发生反应生成氢气。涉及金属与酸反应问题的图像题，侧重于考查金属的活动性、金属的相对原子质量、氢气的质量（或体积）、溶液的质量、溶质质量分数等相关量的变化关系。解答这类题的关键是，读懂图像本意，审清图像内涵。准确理解并应用图像中的相关信息，正确解题。 如图1，图中横坐标代表时间，纵坐标代表生成氢气的质量。当金属与稀酸溶液反应时，随着反应的进行，生 1 中OA这 1 中的AB 1. 2. 例（X 是（??? A B．线段AB（不包括A点）表示锌过量、硫酸已耗尽 C．线段OA（包括A点）表示锌和过量的硫酸反应 D．线段OA（不包括A点）表示锌和过量的硫酸反应 解析：一定质量的锌与足量的稀硫酸充分反应，图2中A点表示某一时刻，反应刚好停止。线段OA（包括点A）表示金属和过量的稀硫酸反应。线段AB（不包括点A）表示金属已经反应完，而稀硫酸过量。不过，值得我们注意的是，如果是足量的锌与一定量的稀硫酸充分反应时，那么线段
OA（包括点A）则表示过量的金属和稀硫酸反应。线段AB（不包括点A）表示稀硫酸已经消耗完，而锌过量。 解答：B、D 如图3，金属A的活动性要比金属B的活动性强。如果金属A、B与相同质量分数的酸溶液反应后生成的化合物中元素化合价相同（如同为+2价等）那么，生成氢气的体积越多或质量越大，则该金属的相对原子质量越小。图3中金 属B的相对原子质量小于金属A的相对原子质量。 5 A B C D 例 m）与时间（t 1. t 2 时，金属均有剩余 丙：两种金属 原子的相对原子 质量A＜B 2.结论：金属 A、B的活泼性强弱关系是（??）