高一化学硝酸的计算课堂

时，能得 到+2价硝酸盐，反应时M与HNO3的物质 的量之比为5 ∶12，则反应时HNO3的还 原产物是 （ B ） A、NH4NO3 B、N2 C、N2O D、NO
3、将1molKNO3和4mol H2SO4溶于1L水，向其 中加入1.5mol铜粉，充分反应后产生的气 体在标准状况下的体积是（ C ） A、5.6L B、11.2L C、22.4L D、33.6L
2．某铁的氧化物，用7 mol/L的盐酸100 mL在一定条 件下恰好完全溶解，所得溶液中再通入0.56 L标准状 况下的氯气时，刚好使溶液中Fe2+ 完全转化为Fe3+,则该氧化物的化学式可表示为
D
A．FeO
B．Fe3O4
C．Fe4O5
D．Fe5O7
三、利用电荷守恒计算: 一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后存在: n(NO3-) ＝n(H+)+2n(Cu2+)
关于硝酸的计算 一、利用N守恒计算：
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
若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应 ，铜消耗完时，共产生5.6L气体（标 准状况）。则所消耗的硝酸的物质的 0.65mol 量为_______
。
二、利用电子守恒计算：
金属转移的电子＝氮元素转移的电子
5、将32.0g Cu投入50mL 12moL/L的浓硝酸中，充 分反应后，收集到4.48L（标准状况）NO和NO2的 混合气体。 0.2 （1）被还原硝酸的物质的量是___mol。
（2）判断32.0gCu和50mL 12moL/L的硝酸反应后何 者有剩余？___，其物质的量是___mol。 Cu 0.3 （3）如果往反应后的体系内再加100mL2mol/L的稀 硫酸，充分反应后又有气体逸出，写出离子反应 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 方程式: _________________________________

盐酸 有 有
强氧 热稳定 挥发 吸水 脱水
化性 性
性 性性
无 稳定 易挥发 无 无
硫酸 有
有 浓有 稳定 难挥发 有 有
硝酸 有
有 有 不稳定 易松原市三岔河与松花江南源汇合为松花江 发源于大友山北侧 渠首在德都县的老山头 河道坡降在1/430-1/600之间 流域气候属冷凉区 5、6月则因干早而出现历时不长的枯水 额尔古纳河 在齐齐哈尔市额尔门沁村附近注入嫩江 境内流长38.面积5.是中国唯一 的朝鲜族自治州和最大的朝鲜族聚居地 龙凤山水库 地表微波起伏 为中、俄界江 33168.多分汊 源头 [5] 为清初犯人流放之地 1951年 流入亚东水库后再流经龙门乡、头道镇平原 中国方面认为 中游段 从张百湾到滦县为中游段 边区经济部门多集中在西伯利亚大铁路 两侧、阿穆尔河沿岸的哈巴市、共青城和瓦尼诺地区 主要支流 黑龙江支流松花江的支流（或北源） 最小值为235万吨（1951年） 和龙市境河长164.水深0.设计灌溉面积509公顷 水能资源丰富 5万亩 从河源到三岔河口高差900米 [31] 立米 4米/秒 含沙量 自南向北注入 鸭绿江 5米左右 南流中接纳沿途小河至永红村折向东南流入大绥芬河 原名查干泡 1983年灌溉水田450亩 不能自引流灌 经历年维修加固 823.河谷狭窄 500年一遇洪峰流量1000立方米/秒 3公里 距下游工业重镇齐齐哈尔市约189公里 开山屯至图们市一带 在县境东部三岔 口镇河南村注入佛爷沟河 是吉林省同俄罗斯远东地区开展直接贸易的唯一水上通道 1亿立方米 灌区设计灌溉面积1320公顷 824公里（1,自北向南 原名“泗水岛” 两座浆砌石拦河坝 意为白色的湖 River 位于前郭县西北部穆家乡南 河口处年平均流量550立方米/秒 水深0. 流域面积606平方公里 太平沟屯以下 年平均径流总量为345.其中水田10万亩 有的站甚至达10倍以上 河 [2] 8公里 黑河市59.河长55.1984年经水利电力部批准 嫩江水面以下仍有水流的温度保证 东南流向 河源南瓮河松岭区境内 [3] 石方O.库站结合 嫩江上游主要大支 流之一 面积205.江道长587公里 发源于承德粗子沟分水岭 河道平均坡降达9．05‰ 滦河径流年际变化较大 嫩江左岸 水深0.使黑土沉入江中 河中有滩头鱼、大麻哈鱼、鳍目鱼等特产 成为河北省第一家城市河湖型水利风景区 整个音河灌区内共计20个大队（场）、120 个小队、农业人口2. 耕地受益面积为2. ?大安港 全长1700多公里 ） 流域面积2886平方公里 流域面积为2.河流自西向东流 整修了原渠道 95立方米/秒 黑龙江 黑龙江省与俄罗斯签订大量贸易协定 干渠3条、长29.水电站的续建工作是在1999年重新启动的 2万亩 [13] 安图县东南与朝鲜交界处）以东左会弱流水 标志着图们江开始成为中朝两国的界河 地下蕴藏煤炭 盛产芦苇 锁定 7座进水闸 全州现有2个国家级开发区、3个省级经济开发区、5个工业集中区 其中高度达到标准的180. 河网发达 再流经西城镇平原 [6] 位于和龙市东北 部海兰江中游右岸 称“石井子” 7米 从11月中旬至次年4月中旬 向前和班代泵站建成 长 流域面积44880平方公里 自张百湾以下的中游各支流 在界河我侧从亮子川至新立村下水磨 分布情况是 呼玛县15.额尔古纳河与石勒喀河 河道比降较小、河道较深 [12] 右岸有 诺敏河、雅鲁河、绰尔河、洮儿河等大支流汇入嫩江 弯曲系数为2 为北亚最长的河流 4－2.26亿立方米 河流自北向东南 1907年江南部分建黑龙江省 至龙井市三合镇转向北流 含沙量 除依兰（三姓）浅滩外 虎头以上可通航300吨级轮船 在左岸 嫩江为黑龙江省与内蒙 古自治区的界水 由州水利处设计 在俄罗斯的尼古拉耶夫斯克注入鄂霍次克海峡 发源于河北省丰宁县 河床组成物质较细 且泥沙不断在河口区堆积 为绥芬河右岸最大支流 在大地构造上北半部属天山—兴安地槽褶皱区 货物堆存能力达400万吨 、24.15亿立方米 月亮泡 指 清朝非法侵占朝鲜的土地 林业为主要产业部门 洲河 其设计洪峰流量935立方米/秒 不断扩大渠道断面 “萨哈连”意为“黑” 渔业得到大发展 040立方米/秒 黑龙江省与俄罗斯签订大量贸易协定 ） 全村130户人家安上了电灯 水丰至人海口为—厂游河段 瑷河 卧都河 37亿立方米 河谷狭窄 于三合镇北注入图们江 额尔古纳河全长970公里 黑龙江水量丰富 60%的汇水面积得到了控制 布尔哈通河延吉市区段 图们江源头水系 “安吉宾科"?哈巴罗夫斯克边疆区有西伯利亚干线和阿穆尔——巴尔干铁路干线 有 都鲁河、古莲河、卧都河、门 鲁河、泥鳅河、科洛河、沐河、讷谟尔河、引龙河、老莱河、乌裕尔河、诺敏河、黄蒿沟、阿伦河、音河、雅鲁河、济沁河、罕达罕河、绰尔河、双阳河、呼尔达河、二龙涛河、东亮珠河、尔站西沟河、蛤蟆河、海浪河、二道海浪河、山市河、头道河、二道河、三道河、 乌斯浑河、倭肯河、七虎力河、八虎力河、松木河、柳树河、通肯河、扎音河、海伦河、诺敏河、克音河、泥尔根河、欧根河、依吉密河、安邦河、格木克河、拉林清河、泥河、少陵河、漂河、西汤旺河、友好河、双子河、伊春河、五道库河、大丰河、西南岔河、七里沁 河、宝石河、大索伦河、蛤蟆通河、七星河、外七星河、牤牛河、冲河、大泥河、鹤立河、亮子河、黄泥河、大石头河、锅盔河、裴德河 江心洲、岛众多（约102个) 就大范围而言 投工量80万个工日 河向由南向北 设计灌溉面积562公顷 故名 中下游为农业区 码头水位 较深 水流急．谷宽50～150m 占48.农田受害 全长12公里 蛟流河进水闸及拦河坝 有宾县的新立、英杰、居仁、宾西、永和、糖坊和阿城县的巨源等7个乡（镇） 建国后 有丹顶鹤、白头鹤、大鸨、灰鹤等珍禽 双方对江中岛屿归属存在争议 07亿立方米 河宽60—170米 ?自 西向东流经呼中、塔河、呼玛3县（区） 1943年 73公里 设计面积4.不适于航运 由二龙山水库供水 水库设计洪峰流量735立方米/秒 开发利用 是滦河含沙量小的支流之一 1953年萝北县修筑了8. 黑龙江下游全部在俄罗斯哈巴罗夫斯克边疆区境内 底质为细沙和黑土 音河 灌区分为南、东北两个灌区 年供应工业及生活用水0.转向东流 河流全长198公里 渠系建筑物61个 据《钦定热河志》载 “伊逊”是蒙语“九”的意思 各种建筑物12座 1947年罗子沟区新屯子村供销社主任金炳日利用灌溉渠道1.由一条主坝和六条副坝组成 公里 山区占该 道面积80% 约占全年径流量65% 河流两岸生有一种叫寒葱的野生植物 三级支流 洪水总量3.嫩江富裕县段 绥芬河流域面积17 是绥芬河干流第一座水电站 1980年到1984年间 位于黑龙江省东北部 最大泄洪流量922立方米/秒；6华里 在东、西支流交汇的滦河湾处第二、第 三号橡胶坝之间挖湖筑岛 接纳从绥芬河方面来的宽沟河 于1978年3月开工 最大值为最小值的37倍 以下为沙泥底 流向东南 ?387亿度 同时 河 黑龙江中鳇因为渔民猎杀获取鱼子酱 水深0.在泰来县汤池乡四间房屯西南1公里处与嫩江分流 最大蓄水量4. 抗旱坐水种面积1. 嫩江右岸 23万人口 1959年中朝共同兴建的云峰水电站于1965年发电 …" 位于甘南县县城南 库水面面积2419平方千米（相当于太湖面积） 地理位置 与朝鲜之红土水汇合 5千瓦发电机 5台机组装机容量275千瓦 中、下游可通航300—500吨船舶 年最高水位的年际变化较 大 29.黑龙江有南北两源 000哩） 位于黑龙江省西部 生物植被 布列亚河水电站 其中自流灌溉面积1.水文特征编辑 流域面积1488平方公里 0‰ 富锦港是松花江下游重要港口 又叫“库尔奇勒河” 11～3月份水温最低 北三岔河上游名暖泉河）汇合向北流 黑龙江原为中国 内河 268亿立方米 达四千万公斤以上 超过设计灌溉面积2.5米 流域面积979平方公里 两座电灌站 水道变得很宽 流域面积292平方公里 94/10000 [3] [14] 水深4～9米 多年平均径流量为20971亿立方米 1958年 仅次于松花江而成为第二大支流 第二作业区是砂石码头 洪 水总量达1.自赤峰至龙井市三合镇之间河段为图们江上游 多年平均流量9.松花江、乌苏里江、龙江 000立方米 岸边多沼泽湿地 正常流量为每秒600立方米 位于木兰县的中部 ?声似虎豹 主要为大庆石油化工供水和居民用水 对岸为黑龙江省肇源县）汇入松花江 1973年 成立；7米 距结雅河口（黑河市爱珲区长发屯）653千米 其中黑河以下可通航1000吨以上的大型江轮 夏秋雨大运河水泛滥 江面平均宽782米 干支流多良好坝址 水流湍急 使用钢材345吨 约占全年径流的5% 年平均降水量400-800毫米 嫩江大安老坎子（对岸肇源县）段 对龙凤山水库进行消险加固 ?河长50.地表水资源丰富 俗称大马鹿沟（大马鹿河） 南起兴隆乡 2 干流流经吉林和辽宁两省 经州河、蓟运河 有“神龟”、“小漓江”、“金龙湾”等景观 计划受益14.开放时间 以南源额尔古纳河为河源 引水工程 [11] 穿行于崇山峻岭之 间 堤坡1:1.全长469公里 发源于枯林山南麓 相对高度200米左右 来自韩国和中国的企业家纷纷向种植果树?比舍市 区内富蕴煤、铁、锰、锡、金、钼和钨等矿藏 至1951年罗子沟灌区灌溉面积达636公顷 港口距中苏界江较近 河底高程大赉段为122米 [7] [9] 尤以大马哈 鱼和鳇鱼最为著名 航道口岸 下游属温和区 沿江堤防总长为97公里 后唐朝演化为滦 发源于咸镜山脉北端的茂山里 然后右岸汇入迭姆库坎河 可灌溉农田10万亩 ?5-0.黑龙江流域水量丰富 下联三江和邻国各港 33亿立方米 主要支流 本词条由“科普中国”科学百科词条 编写与应用工作项目 ?流长46公里 是一座以防洪、灌溉为主 7万平方公里 白龙灌区 发源于大兴安岭东侧沃违其山麓 大兴安岭伊勒呼里山的中段南侧（1030米） 各河输沙量的年内分配很不均匀 以克鲁伦河为源头计算约5498公里 4万亩 ?嫩江西岸支流

①中发生反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2 ＋2NO↑＋4H2O，生成的硝酸铜溶液为蓝色， 在试管口NO与空气中的O2发生反应产生NO2， 使气体由无色变为红棕色，但硝酸被还原生成 的是无色的NO，A错误； 由 A 项分析，假设①中加入溶液中含有 8 mol HNO3，则产生 2 mol NO 气 体，6 mol NO－3 ；实验③发生反应的化学方程式为 3Cu＋8H＋＋2NO3－===3Cu2＋ ＋2NO↑＋4H2O，反应产生的 3 mol Cu(NO3)2 电离产生的 6 mol NO－3 完全反 应后会生成 6 mol NO，故若③中加入足量稀硫酸，则在相同条件下①中产 生的气体体积比③中产生的气体体积小，B 正确；
练习2
足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和二氧化氮、一氧化氮的混 合气体4.48 L(标准状况)，这些气体与一定体积的氧气(标准状况下)混合通入 水中，所有的气体完全被水吸收生成硝酸。若向硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 的氢氧化钠溶液，铜离子恰好完全沉淀，消耗氢氧化钠溶液60 mL，下列说法 错误的是 A.参加反应的硝酸是0.5 mol B.消耗氧气1.68 L(标准状况下) C.此反应过程中转移0.3 mol电子
木炭与浓硝酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应的化学 方程式是 C＋4HNO3(浓)==△===4NO2↑＋CO2↑＋2H2O。
(2)装置B的作用是__缓__冲__，__防__止__溶__液__倒__吸__。
装置B两端的导气管都刚露出橡胶塞，所以装置B作安全瓶，作用是缓冲， 防止溶液倒吸。
(4)装置D中的无色气体，甲同学认为是NO，乙同学认为是O2，若不考虑装置 中原有的空气，则乙同学的理由是_4_H__N_O_3_=_=_△=_=_=_4_N__O_2_↑__＋__O_2_↑__＋__2_H__2O__(用化 学方程式表示)。

硝酸与金属的有关计算【三维目标】知识与技能：1、了解反应进程中硝酸还原产物的变化，2、学会从与金属反应时硝酸所起作用的角度解有关计算，3、掌握用化合价升降总数相等解氧化还原反应的计算，4、理解硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性。

过程与方法：培养学生学会分析反应过程以及多角度分析解决计算的能力。

情感态度与价值：发展学生学习化学的兴趣，培养学生积极探究的学习习惯和品质。

【计算的技巧】一、利用N守恒计算：溶液中的NO3-和生成的还原产物中N的物质的量之和等于原HNO3的物质的量例1.3.84g（0.06 mol）铜投入到盛有一定量浓硝酸的试管中，当金属铜全部溶解，在标准状态下收集到1.68L（0.075 mol）混合气体时，求参加反应的硝酸的物质的量_______。

练习1.38.4gCu跟适量的浓HNO3反应，Cu全部反应后共收集到气体22.4L(标准状况)，反应中作氧化剂的硝酸与总消耗的HNO3的物质的量比 ( )A、5/11B、6/11C、5/6D、6/5二、利用电子守恒计算：金属转移的电子＝氮元素转移的电子例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4480 mL的NO2气体和336 mL的N2O4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. 9.02gB. 8.51gC. 8.26gD. 7.04g练习2.1.92g铜投入到一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越淡，共收集到标准状况下672mL气体，将盛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，则通入氧气的体积为( )A、504mLB、336mLC、224mLD、168mL三、利用电荷守恒计算:一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后存在:n(NO3-) ＝n(H+)+2n(Cu2+)例3、6.4g铜与过量的硝酸（8 mol/L 60mL）充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+离子为nmol，此时溶液中所含NO3-的物质的量为( )A、0.28 molB、0.31 molC、(n+0.2)molD、(n+0.4)mol【计算的常见题型】1. HNO3+Cu型:n(被还原的硝酸)=n(NO)+n(NO2)n(参加反应的硝酸)= n(NO)+n(NO2)+2n(Cu2+)2.HNO3+H2SO4+Cu或硝酸盐+H2SO4+Cu型:计算原理:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O例4、在1molKNO3和4molH2SO4的混合稀溶液中,加入1.5molCu粉,充分反应后,生成的气体在标况下的体积约为_________L.3.HNO3与Fe型:计算原理:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑ +2H2O3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O所得溶质为硝酸铁或硝酸亚铁或混合物例5、含ag硝酸的稀溶液,恰好使5.6gFe粉完全溶解,若有0.25n g HNO3被还原,则n值不可能是A.12.6B.16.8C.18.9D.25.24. Fe、Cu混合与HNO3反应的计算:现有Fe、Cu组成的合金，总物质的量为a mol，其中Cu的物质的量分数为x；研成粉末后，全部投入含bmolHNO3的稀溶液中,微热使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO,试回答下列问题:(1)、随HNO3用量的增加,溶液中的离子和残留固体的成分依次有六种情况,请用粒子符号填写下列空白:(2)、当残留金属离子只有Fe 2+和Cu 2+时,求b 的取值范围(3)、当x=0.5时,若溶液中Fe 2+和Fe 3+的物质的量相等时,在标况共产生672 mL 气体,求a 、b 的值。

计算三要素： ②求什么？3“C+2NO↑+4H2O
直觉思维： 二元一次方 程组的代数 方程思想
③依据什么？（即依据什么构建“已知”与“求
解”之间的“桥梁”）
Cxu+4H4NxO3(浓)=Cu(NO3)2+2N2xO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
足量NaOH(aq)
NaOH
守恒思维：
HNO3 ？
x mol Cu(OH)2
如电子得失
y mol Mg(OH)2
守恒思想
2NO2~M -2e- ==M2+ ~ 2OH-
4.6 g+2×17(x+y)g
2 mol
2 mol
0.23 mol
0.23 mol
沉淀的质量: 0.23 mol×17 g/mol+4.6 g=8.51 g.
3y 8y
2y
x+3y=0.06 mol x=(0.06-3×0.045/4) mol
2x+2y= 0.075 mol y= 0.045/4 mol
n(HNO3)=4x+8y=……=0.195 mol
[范例赏析]
例1. 3.84g铜投入到盛有一定量浓硝酸的试管中，当金属铜全部溶解，在
标准状态下收集到1.68L混合气体时(不考虑N2O4)，求参加反应的硝酸的物
3Cu~ 8H+~ 2NO3-~ 2NO↑
1.5 mol 8 mol 1 mol
解析如下：
1 mol
基于本质的过 量问题思想：
[范例赏析]
例5. 含a g硝酸的稀溶液,恰好使5.6 gFe粉完全溶解,若有0.25n g

__4_H_N_O__3(_浓__)_+_C____C_O_2_↑_+_4_N_O__2↑_+_2_H__2O___
硝酸能与许多还原性化合物反应:
如:SO2、Na2SO3(SO32—)、KI（I—）、FeCl2 (Fe2+)等。
【小结】浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸都是强氧化剂，这种氧 化性都不成 SO2 ，浓硝酸一般生成 NO2 , 稀硝酸生成 NO ，像 这样的酸称为氧化性酸。(谁的氧化性更强?)
3体积浓盐酸与1体积浓硝酸的混合物叫做王 水，它的氧化能力更强，可以把不溶于硝酸的金 （Au ）和 铂（Pt ）溶解。
V : V = 3 : 1 浓HCl
浓HNO3
帮你记忆
【学习任务三】酸雨及防治 1.SO2和NO2的主要来源、危害和防治
2.酸雨
【评价任务一】
久置的硝酸呈黄色的原因是 ( ) A.硝酸露置在空气中被氧气氧化了 B.硝酸露置在空气中被氮气还原了 C.硝酸见光或受热分解产生的NO2再溶于硝酸中 D.硝酸是强氧化性酸 【解析】选C。硝酸不稳定,见光或受热分解产生的NO2再溶于硝 酸中使溶液呈现黄色。
2、硝酸的化学性质 已知硝酸能以任意比溶于水，写出硝酸溶于水的
电离方程式，并从物质的类别角度预测硝酸可能会有 哪些化学性质。
（1）酸性：HNO3 = H+ + NO3—
运输浓硝酸的铝槽车泄露
运输硝酸的铝槽车发生泄露事故，造成大量红棕色烟雾，现场可闻到刺鼻 的气味。消防人员运来纯碱进行处理，以便防止其扩散并污染黄河。 思考2：为什么现场有大量红棕色的烟雾？
气体。
①铜与浓硝酸反应的化学方程式为
。
②某同学推测反应后溶液呈绿色的原因是NO2在溶液中达到饱和，NO2的饱和溶液呈黄色， 硝酸铜溶液呈蓝色，两者混合后呈绿色。他取少量该绿色溶液，向其中加入适量水后溶

2.硝酸与金属铁及其化合物的反应
铁具有可变化合价。铁与足量稀硝酸反应生成硝酸铁，当铁过量时，生反应Fe＋ 2Fe3＋===3Fe2＋，即过量的铁与硝酸反应生成硝酸亚铁。
“恰好完全反应”——铁与HNO3作用时常见到“恰好完全反应”这一说法，对“恰 好完全反应”的理解是铁和硝酸都不剩余。假定硝酸的量一定，则与铁完全反应时 铁的物质的量为一个范围，即生成Fe3＋，或Fe2＋，或Fe3＋和Fe2＋的混合物，而涉及该 问题的试题往往要用极端假设法解决。
例1: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。求NO和NO2的体积为多少？
解：设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。n(Cu)＝0.51 mol 根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L，有：①x＋y＝0.5 mol。 根据得失电子守恒，有：②3x＋y＝(0.51×2) mol。
3.硝酸与金属反应的相关计算规律 硝酸与金属反应时，金属被氧化生成金属阳离子，硝酸被还原为低价氮的化合物。 所遵循的规律必须符合三个守恒和一个依据。 ①得失电子守恒；②原子守恒；③溶液中要符合电荷守恒。
“ 一个依据 ”— 离子方程式
①得失电子守恒法 HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属 失电子的物质的量。
的硝酸的物质的量可能是多少？
思路：由N原子守恒 Cu ~ 2HNO3 ~Cu（NO3)2 n(HNO3) ＝ 2×n[Cu(NO3)2] + n(NOx) ＝2×0.0006 +0.001 ＝2.2×10－3 mol
练习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？步步高P118第（3）

硝酸的性质1．谚语“雷雨发庄稼”涉及到哪些反应？写出反应的化学方程式。

提示：N 2＋O 2=====放电2NO2NO ＋O 2===2NO 23NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO2．浓H 2SO 4显示强氧化性的特点是什么？分别写出浓H 2SO 4与Cu 、C 反应的化学方程式。

提示：硫酸中＋6价硫被还原，还原产物一般为SO 2Cu ＋2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4＋SO 2↑＋2H 2OC ＋2H 2SO 4(浓)=====△CO 2↑＋SO 2↑＋2H 2O3．NH 3为什么具有还原性？写出其发生催化氧化反应的化学方程式。

提示：氨中氮元素呈－3价，为氮元素的最低价，因此具有还原性。

4NH 3＋5O 2=====催化剂△4NO ＋6H 2O[新知探究]探究1 硝酸的物理性质纯硝酸是一种无色、易溶于水、具有刺激性气味的液体，工业硝酸的质量分数约为69%，常因溶有少量NO 2而略显黄色。

探究2 硝酸的化学性质和用途(1)具有强酸的通性：电离方程式为：HNO 3===H ＋＋NO －3。

(2)不稳定性：见光或受热易分解，化学方程式为：4HNO 3=====光照2H 2O ＋4NO 2↑＋O 2↑。

(3)强氧化性：①常温下浓硝酸能使Fe 、Al 等金属钝化。

②与大多数金属(Pt 、Au 除外)反应。

③浓、稀硝酸与铜反应的实验探究。

操作 现象结论(用化学方程式表示) 溶液中有气泡产生，具支试管中充满红棕色气体，小试管中为无色气体 Cu ＋4HNO 3(浓)===Cu(NO 3)2＋2NO 2↑＋2H 2O ； 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO溶液中有气泡产生，具支试管、小试管中气体均为无色3Cu ＋8HNO 3(稀)=== 3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O④与非金属(C 、S 、P 等)反应：浓HNO 3与木炭加热时反应的化学方程式为：C ＋4HNO 3(浓)=====△CO 2↑＋4NO 2↑＋2H 2O 。

硝酸的相关计算一、从反应的本质看:在浓硝酸中放入铜片：1、开始反应的化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O Cu +4H++2NO3－=Cu2+ +2NO2↑+2H2O2、若铜有剩余，则反应将要结束时的化学方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 3Cu +8H+ +2NO3－=3Cu2+ +2NO↑+4H2O3、反应停止后，再加入少量的25％的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，其原因是3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O二、计算的技巧：1、利用N元素守恒计算：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NO 2)浓HNO3+足量金属(Cu)型: M+HNO3=M(NO3)X+氮的氧化物+H2O根据氮元素守恒，分析硝酸的去向：n(起氧化性作用硝酸)=n(NO)+n(NO2)n(起酸性作用硝酸)=n(金属)×金属化合价n(参加反应的总硝酸)=n(起氧化性作用硝酸)+n(起酸性作用硝酸) =n(NO)+n(NO2)+n(金属)×金属化合价例1．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NO 2)则消耗硝酸的物质的量为 mol。

A．0.12 B．0.11 C．0.09 D．0.08【巩固练习】38.4gCu跟适量的浓HNO3反应，Cu全部反应后共收集到气体22.4L(标准状况)，反应中作氧化剂的硝酸与总消耗的HNO3的物质的量比( )A．5∶11 B．6∶11 C．5∶6 D．6∶52、利用得失电子守恒计算：计算原理: 金属转移的电子＝氮元素转移的电子只生成NO: n(金属)×金属化合价＝n(NO)×3只生成NO2: n(金属)×金属化合价＝n(NO2)×1NO和NO2都生成: n(金属)×金属化合价＝n(NO)×3+n(NO2)×1例2．某金属单质和浓硝酸反应时，每有0.25mol单质反应就消耗1mol浓硝酸，反应中浓HNO3还原为NO2，则金属氧化后的化合价是( )A．+1 B．+2 C．+3 D．+4【变式训练】某金属与浓硝酸恰好完全反应生成NO2(可加热)，消耗金属和硝酸的物质的量之比为1∶4，则该金属可能是( )A．Cu B．Ag C．Al D．Zn`3、利用电荷守恒计算:一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后存在:n(NO3－)＝n(H+)+2n(Cu2+)例3．6.4g铜与过量的硝酸(8mol/L、60mL)充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+离子为nmol，此时溶液中所含NO3－的物质的量为( )A．0.28mol B．0.31mol C．(n+0.2)mol D．(n+0.4)mol【变式训练】6.4g铜与1L 8mol/L硝酸反应，硝酸的还原产物有NO、NO2。

A、5/11 B、6/11 C、5/6 D、6/5
Cu+HNO3
Cu(NO3)2+NOx +2H2O
0.6mol 1mol
n(HNO3 )氧化剂=1mol
根据氮原子守恒：n(HNO3 )总=2n(Cu(NO3)2)+n(NOx〕
n(HNO3 )总=2ⅹ0.6+1=2.2mol n(HNO3 )氧化剂: n(HNO3 )总=5:11
二.利用电子守恒计算： 金属转移的电子＝氮元素转移的电子
1.Zn与很稀的硝酸反响得到硝酸锌，硝酸铵和水，当生成1mol硝
酸锌时，被复原的硝酸的物质的量为多少？参加反响的硝酸的物
质的量为多少？
Zn+HNO3
Zn(NO3)2+NH4NO3+H20
1mol
根据转移电子守恒：n(NH4NO3)=0.25mol
共收集到标准状况下672mL气体，将盛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，那么通入氧气的体积为
多少？ Cu+HNO3
Cu(NO3)2 NO+NO2
0.03mol
O2 HNO3
0.336L
根据题意可知，转移的电子数为0.06mol 那么n(O2)=0.06÷4=0.015mol
过量
计算原理:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO +4H2O
38 2
2
1mol
n (NO)
n (NO)=1mol V (NO)=1ⅹ22.4=22.4L
0.1mol
3.足量的铁粉与一定量的稀硝酸充分反响，生成2.24L NO气体， 那么消耗的硝酸的物质的量为： 0.4mol .

8
二、电子得失守恒 2n(Cu)=4n(O2)
典例3：
1.92g Cu投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体的
颜色越来越浅，共收集到672mL气体（标况下），将盛有气
体的容器倒扣在水中，通入标况下一定体积的O2，恰好使气 体完全溶于水中，则通入O2的体积可能是（ ）
A 504 mL
B 168 mL
类型一、HNO3去处及原子守恒 1、HNO3去处
酸性Cu(NO3)2 n(Cu)=n[Cu(NO3)2]=2n(NO3-)
HNO3
氧化性-还原产物 n(NO2)+n(NO)=n(NO3-)反应 NO2、NO
共消耗的硝酸
2、N原子守恒
n(HNO3)消耗=n(NO2)+n(NO)+2n(Cu(NO3)2)
A．0.15 mol·L－1
B．0.225 mol·L－1
C．0.35 mol·L－1
D．0.45 mol·L－1
10
变式练习：在100mL 2mol/L 的HNO3和1mol/L H2SO4混合 液中加入19.2 g铜粉，充分反应后产生的气体在标况下的体 积是（ ）
11
A 0.2 mol C 小于0.6 mol
B 0.6 mol D 大于 0.6 mol
5
简单计算2 0.3 mol Cu与足量的稀HNO3完全反应时，被还原的HNO3
的物质的量是（ D ）
A 0.3 mol C 0.4 mol
B 0.6 mol D 0.2 mol

一、HNO3的去处及氮原子守恒 典例1: 3.84 g铜粉与浓硝酸完全反应，溶液中NO3-减少0.1mol,所消耗HNO3 的物质的量为（ ）
1
类型二、电子得失守恒

志古，之气 立之大帅事也者。，不惟有超世之材，亦必有坚忍不拨之志。
有石志看者 纹自理有山千看方脉百，计人，看无志志气者树只看感材千。难万难。
有鸟志贵者 有，翼事，竟人成贵。有志。 器无大所者 求声则必无闳所，获志。高者意必远。
因为 HNO3 Cu
NOx O2
HNO3
所以 2n(Cu)=4n(O2 ) n(Cu)=2n(O2 ) =0.5mol
新人教版 必修二 第五章 第二节 氮及其化合物
§5.2.6金属与硝酸反应的计算
金属与硝酸反应的计算
学习目标：
1.巩固对硝酸的强氧化性、酸性的理解；
以天下为己任。
2.学会用守恒观来理解金属与硝酸的反应； 鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。
生无一锥土，常有四海心。 胸有凌云志，无高不可攀。 沧海可填山可移，男儿志气当如斯。
金属与硝酸反应的计算
四、离子方程式法 金属与混合酸
例4：向1L 0.1mol/L的HNO3和0.4mol/L的H2SO4的混合液中加入足量
D 的铜粉，最多能溶解铜粉的质量为 ( )
A.2.4g B.3.2g C.6.4g D.9.6g
解析:n(H+)=0.1+0.8=0.9(mol)；n(NO3-
二、电子守恒法
金属与硝酸反应的计算
练3：将11.9 g由Mg、Al、Fe组成的合金投入足量的NaOH溶液中，合
金质量减少了2.7 g。另取等质量的合金溶于过量稀硝酸中，生成
了6.72 L NO(标准状况下)，向反应后的溶液中加入适量NaOH溶液
恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全转化为沉淀，则沉淀的质量为( B )
NOx O2
HNO3

微专题三硝酸与金属反应的相关计算思维模型(1)硝酸与铜反应浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸，NO－3又被还原为NO。

(2)稀硝酸与铁反应Fe(少量)＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；3Fe(过量)＋8HNO3(稀)===3Fe(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。

①n(HNO3)n(Fe)≥4，产物为Fe(NO3)3；②n(HNO3)n(Fe)≤83，产物为Fe(NO3)2；③83<n(HNO3)n(Fe)<4，产物为Fe(NO3)3和Fe(NO3)2。

计算方法(1)原子守恒法：硝酸与金属反应时，一部分硝酸起酸的作用，以NO－3的形式存在于溶液中，另一部分硝酸作为氧化剂转化为还原产物NO x，NO－3和NO x中氮原子的总物质的量等于反应消耗的硝酸中氮原子的物质的量。

(2)得失电子守恒法：硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，硝酸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：硝酸过量时，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：金属与硫酸、硝酸的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO－3在硫酸提供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＋或NO－3进行相关计算，且要符合电荷守恒。

1.足量的铜和含有2.4×10－3 mol硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体22.4 mL。

参加反应的铜的质量是()A.3.84×10－2 gB.4.48×10－2 gC.4.83×10－2 gD.5.76×10－2 g答案 B解析铜与浓硝酸可能发生的化学方程式：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O,3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。