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硝酸与金属反应计算方法的归纳

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硝酸与金属反应计算方法的归纳

硝酸与金属反应是化学中常见的一种反应类型。在这种反应中，硝酸中的氧气通常会氧化金属，使其发生化学变化。根据不同的金属和硝酸的浓度，反应的过程和产物都会有所不同。下面将根据不同的情况来归纳硝酸与金属反应的计算方法。

1.一氧化二氮产物的计算：

当硝酸与金属反应时，首先要确定反应的化学方程式。硝酸的化学式一般为HNO3，金属的化学式为M。一般情况下，硝酸会发生分解反应，产生一氧化二氮(N2O)、水(H2O)和相应的金属盐(M(NO3)2)。反应可以表示为：

M+4HNO3->M(NO3)2+2H2O+2NO

在计算一氧化二氮产物时，首先要计算反应的摩尔比。摩尔比的计算可以根据化学方程式中的系数来确定。例如，对于反应M+4HNO3->M(NO3)2+2H2O+2NO，硝酸与金属的摩尔比为1:4、因此，反应中一氧化二氮的摩尔比为1

接下来，要计算一氧化二氮的摩尔质量。一氧化二氮的分子式为N2O，它由两个氮原子和一个氧原子组成。氮的摩尔质量为28g/mol，氧的摩尔质量为16g/mol。因此，一氧化二氮的摩尔质量为28 + 16 = 44g/mol。

最后，要计算一氧化二氮的质量。根据摩尔质量和摩尔比，可以使用下面的公式来计算一氧化二氮的质量：

质量=摩尔比×摩尔质量

2.金属离子产物的计算： 除了产生一氧化二氮之外，硝酸与金属反应还会产生相应的金属盐。金属盐的化学式为M(NO3)2，其中的金属离子由金属的化学式和电荷数确定。例如，对于反应M+4HNO3->M(NO3)2+2H2O+2NO，金属离子的化学式为M2+，其中的金属为M。

在计算金属离子产物时，首先要计算金属离子的摩尔比。金属离子和一氧化二氮的摩尔比可以根据化学方程式中的系数来确定。对于上述反应，金属离子和一氧化二氮的摩尔比为1:1

接下来，要计算金属离子的摩尔质量。金属离子的摩尔质量可以根据金属的原子量和电荷数来确定。例如，对于反应M+4HNO3->M(NO3)2+2H2O+2NO，金属离子的摩尔质量为M2+的原子量。

最后，要计算金属离子的质量。根据摩尔质量和摩尔比，可以使用下面的公式来计算金属离子的质量：

质量=摩尔比×摩尔质量

以上就是硝酸与金属反应计算方法的归纳。根据不同的反应情况，可以根据化学方程式中的摩尔比和摩尔质量来计算一氧化二氮和金属离子的质量。这些计算方法可以帮助我们在实验中预测反应的产物和计算反应的化学量。

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硝酸与金属反应的计算练习题

硝酸与金属反应的计算练习题

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 NO2、NO，反应后溶液中所含 H＋ 为 n mol， 此时溶液中所含 NO3－ 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 HNO3 中被还原的 HNO3 质量为 13 g，则生成的 NO 和 NO2 的体积比为( 同温同压下测定)

关于硝酸与金属反应的计算

关于硝酸与金属反应的计算

２００２年第６期　化学教育　・３９・　

讨论与思　

关于硝酸与金属反应的计算　

金礼辉　（江苏东台市三仓中学２２４２３１）　

硝酸与金属的反应是中学化学中重要的知识　

点，由此编制的有关计算题变化多端，其命题的思路　

广、隐蔽性强，解题的灵活性高，对于培养和发展学　生的创造性思维能力有很大作用，倍受高考命题专　

家的重视，是一类值得研究的题型。探究该类题的　

命题规律，确立解题的基本策略，掌握常见的解题技　

巧是教学中提高学生思维能力的关键之一。　

１抓住离子反应紧扣实质求解　

［例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　（１）混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度；　

（２）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。　

［解析］（１）　（Ｈ２　）＝　（Ｂａ　）＝　９３．３ｇ２　ｇ＝　

０．０４０　ｍｏｌ　（Ｈ　）＝　（ＮａＯＨ）＝４　ｍｏｌ／Ｌ×３５×１０一　Ｌ＝０．１４　ｍｏｌ　

［　］＝　－４＿０　ｍｏｌ／Ｌ　

［ＨＮＯ３］＝　＝６＿０　ｍｏｌ／Ｌ　

（２）　（ｃｕ）＝石２４．ｇ５　６　ｇ＝０．０４０　ｍｏｌ　

（Ｈ　）＝０．１４　ｍｏｌ，　（Ｎ０　）＝０．０６０　ｍｏｌ　由３Ｃｕ＋８Ｈ　＋２Ｎ０　＝３Ｃｕ　＋２ＮＯ十＋４Ｉ－Ｉ２Ｏ可知　

Ｈ　、ＮＯ；过量，故反应后产生ＮＯ的体积为　

Ｖ（ＮＯ）＝０．０４０　ｍｏｌ×了２×２２．４　Ｌ　×１０００　ｍＬ／Ｌ　

＝５９７　ｍＬ　［评注］该题第（２）问如果采用反应方程式　

３Ｃｕ＋８ＨＮＯ３＝３Ｃｕ（ＮＯ３）２＋２ＮＯ十＋４Ｉ－Ｉ２Ｏ　（０．０２２５　ｍｏｌ＋．（）．０６０　ｍｏ１）　

来确定关系计算，就会判断出Ｃｕ过量，从而得出错　

误的计算结果。实质上Ｃｕ（Ｎ０３）２中的ＮＯ　与　

Ｉ－Ｉ２ＳＯ４中的Ｈ　组合在一起仍有一部分能与Ｃｕ反　

硝酸与铜反应计算浅析

硝酸与铜反应计算浅析

龙源期刊网

硝酸与铜反应计算浅析

作者：苏葛径

来源：《卷宗》2013年第05期

铜与硝酸反应是高中化学经常考的一类计算题，对于该种类型的计算题，有时用不同的方法，解题所用的时间不同，特别是在考试中如果方法得当则为赢得考试时间创造了条件。

在铜与硝酸的反应中，一般来说，浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO，方程式如下：

稀硝酸3Cu+8HNO3==3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

浓硝酸Cu+4HNO3==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

有时产物比较复杂，随着硝酸的浓度逐渐减小，产物由NO2变为NO，最终得到的是NO与NO2的混合物。甚至还要涉及到多步反应，这就要求学生要有清晰的思路和正确的方法，以避免由于思路或方法不得当费时又费力。

例如1：3.84克的铜与一定量的浓硝酸反应，生成1.12L的气体时，铜恰好全部溶解，求反应中消耗硝酸物质的量，反应中被还原的硝酸的物质的量。

解：该反应的反应式为： Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+H2O

设：反应中消耗硝酸的物质的量为n，

参加反应的铜的物质的量为3.84g/64g/mol=0.06mol

所以HNO3的质量是：Cu 4HNO3

1 4

0.06mol n

求出n=0.24mol同理反应生成的NO2，为0.12mol，而被还原硝酸的物质的量就是NO2的物质的量（氮原子守恒）。有的同学做完后很高兴，但他忽略了题中另外一个已知条件1.12L的NO2，其物质的量为0.05mol，与题干已知条件不符，显然有错误。

（一）氮原子守恒法

正确的思路是：开始发生的反应是Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+H2O 随着反应的进行，硝酸的浓度变稀，发生的反应 3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O 通过对以上两反应的分析可知：与铜反应的HNO3分为两部分： 龙源期刊网

酸与金属反应的相关计算(含详细答案)

酸与金属反应的相关计算(含详细答案)

硝酸与金属反应的相关计算

向50 mL 18 mol·L－1的H2SO4溶液中加入适量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量( )

A．小于0.45 mol

B．等于0.45 mol

C．在0.45～0.90 mol之间

D．大于0.45 mol

【解析】 浓硫酸与铜可发生氧化还原反应，而稀硫酸与铜不发生反应。浓硫酸与铜反应时，随着反应进行，其浓度也逐渐下降，当浓硫酸变为稀硫酸时反应就会停止。因此，参加反应的硫酸实际量要比理论计算值小。据题意，被还原的硫酸物质的量理论值为n(H2SO4)＝12×18

mol/L×0.05 L＝0.45 mol。答案】 A

(2011年天津南开中学高一质检)将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答：

(1)NO的体积为________L，NO2的体积为________L。

(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L－1。

(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________g。

【解析】 (1)设生成NO的物质的量为x，生成NO2的物质的量为y。

则有 x＋y＝11.2 L22.4 L/mol3x＋y＝32.64 g64 g/mol×2 解得x＝0.26 mol y＝0.24 mol

V(NO)＝0.26 mol×22.4 L/mol＝5.824 L

V(NO2)＝0.24 mol×22.4 L/mol＝5.376 L。

(2)由原子守恒得：

n(HNO3)＝n(气体)＋n(NaOH)

所以c(HNO3)＝aV×10－3＋0.50.14 mol·L－1。

(3)由得失电子守恒得：