2021届高三化学复习练20分钟---金属和硝酸的反应规律与计算(有答案和详细解析)

金属与硝酸反应有关计算的解题技巧金属与硝酸的反应是一类典型的氧化还原反应，其有关计算涉及知识面广，对初学这部分内容的同学来说难度较大。

本文旨在总结其中的解题规律和技巧。

一、指导思想1、由浓变稀的思想金属与一定量的浓硝酸反应时，由于随着反应过程中硝酸的不断消耗、加上反应生成的水不断增加，硝酸的浓度逐渐降低。

金属与浓稀硝酸的反应产物是不一样的。

所以一定要注意：当题目中浓硝酸是定量或适量时，要考虑酸由浓变稀的问题。

2、氮元素的守恒思想硝酸和不活泼金属反应一般生成硝酸盐和氮氧化物，在此硝酸担当了两个角色，一是酸二是氧化剂。

如果分别知道了二者的物质的量，也就知道了总消耗的硝酸的物质的量。

如：3Cu+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中，当3mol铜和8mol硝酸反应时，作为酸的硝酸的物质的量＝6mol，即金属的物质的量与金属的化合价的乘积（3mol×2），作为氧化剂的硝酸的物质的量＝2mol，即NO的物质的量。

2mol＋6mol＝8mol，就是硝酸的总物质的量。

特别提出的是：当铜和浓硝酸反应气体产物是NO2时，同样存在作为氧化剂的硝酸的物质的量等于气体的物质的量的定量关系。

也就是说，当硝酸由浓变稀得到NO和NO2的混合气体产物时，也同样存在上述1：1的定量关系。

在这里体现了N元素守恒的思想。

二、典例解析1、元素守恒法例1、38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到22.4mL气体（STP），反应消耗的硝酸的物质的量可能是：A．1.0×10－3mol B．1.6×10－3mol C．2.2×10－3mol D．2.4×10－3mol 解析：由题意知，浓硝酸是适量的，存在由浓变稀的问题。

即气体可能是NO 和NO2的混合物。

但这并不影响解题。

由N元素守恒的思想可将硝酸一分为二：一是作为酸的硝酸的物质的量＝金属的物质的量×金属的化合价＝38.4/64×2×10－3mol ；二是作为氧化剂的硝酸的物质的量＝22.4/22.4×10－3mol，二者之和为2.2×10－3mol，即反应消耗的硝酸的物质的量。

金属与硝酸的计算一．从反应的实质入手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↑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) 3B. Na2CO3C. KNO3D.FeSO42.铁铜混合物加入不足量的硝酸,反应后剩余金属m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余金属m2 g, 则m1与m2的关系是（）A、m1一定大于m2B、m1一定等于m2C、m1可能等于m2D、m1可能大于m23.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.0.015B. 0.225C. 0.035D. 0.045总结：金属与混酸反应时（含有硝酸），不能用硝酸与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，H+的物质的量为硫酸或盐酸和硝酸中的H+物质的量之和。

二．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)，根据氮元素守恒解题1.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NO2)则消耗硝酸的物质的量为 mol。

2.将25.6 g Cu 与1.4mol 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多少？(假设反应中只产生NO或NO 2)3.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（） molA、0.28B、0.31C、a+0.2D、a+0.4 三．电子守恒1.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（）A．3/8 B.8/3 C.3/2 D.2/32.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． NO2 B． NO C．N2O D． N23.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1.68 L O2(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。

金属与硝酸反应的规律与计算A ．开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀HNO 3中表面钝化B ．锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀HNO 3反应生成了NO 2C ．红棕色逐渐变浅的主要原因是2233NO +H O=2HNO +NOD ．铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 【答案】C【解析】A ．金属铜与稀硝酸不会产生钝化。

开始反应速率较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，故A 项说法错误；考情分析真题精研B．由于装置内有空气，铜和稀HNO3反应生成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增加，气体颜色逐渐变深，故B项说法错误；C．装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，气体颜色变浅，故C项说法正确；D．由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触，反应停止，故D项说法错误；答案选C。

2．（2023·江苏·高考真题）氮及其化合物的转化具有重要应用。

下列说法不正确的是规律·方法·技巧经典变式练模拟预测）某同学进行如下实验：实验现象下列说法不正确的是【答案】C【分析】i.将铜粉加入试管中，再加入稀HNO3，稀硝酸和铜反应生成NO、硝酸铜，溶液变蓝，开始产生无色气体，无色气体又变为红棕色；铜粉有剩余，溶液为酸性；ii.继续向i中试管加入少量固体NaNO3，由于铜粉剩余，溶液为酸性，加入硝酸钠，等同于加入了稀硝酸，所以稀硝酸和铜反应生成NO、硝酸铜，产生无色气体，无色气体又变为红棕色，同时可知推论i中的酸性是硝酸有剩余；iii. 继续向ⅰ中试管滴加几滴浓硫酸，溶液酸性增强，硝酸根离子氧化性增强，又和铜反应产生NO气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色；【解析】A．由ⅰ、ⅱ分析可知ⅰ还有硝酸剩余，不能将铜全部溶解，故硝酸氧化性和氢离子、硝酸根浓度均有关，A 正确；B ．ⅰ、ⅱ铜粉减少的原因均为硝酸和铜发生了氧化还原反应，能用相同的离子反应+-33Cu+8H +2NO =223Cu 2NO 4H O ++↑+解释，B 正确；C ．铜离子是氧化产物，增大铜离子浓度铜的还原性减弱，不会发生反应，C 错误；D ．硝酸根离子在酸性条件下具有强化性，可以将铜氧化，故用一定浓度的24H SO 与3NaNO 也能使铜粉溶解，D 正确； 故选C 。

金属与酸反应的规律大总结金属与酸反应的规律大总结一、金属与酸反应的规律1、K、Ca、Na等活泼金属能与水剧烈反应生成H2 。

2、金属活动顺序H前的金属与非氧化性酸反应生成H2。

3、金属活动顺序H后的金属与非氧化性酸不反应，但能与强氧化性酸发生反应，但不产生H2 ,而是H2O ,如铜与稀硫酸不反应，但能与浓硫酸、硝酸等强氧化性酸反应。

4、很不活泼金属Pt、Au等不溶于氧化性酸，但能溶于王水（浓硝酸和浓盐酸按体积比为 1 ： 3的比例混合而成）。

5、常温下，Al、Fe遇浓硫酸和浓硝酸会发生钝化，生成一层致密的氧化物保护膜，这是金属与强氧化性酸发生氧化还原反应的结果。

6、铁与硝酸反应较为复杂，具体情况如下：铁与稀硝酸反应，还原产物一般为NO:铁不足：Fe + 4HNO 3 （稀）----------- Fe（NO 3）3 + NO f + 2H2O铁过量：3Fe + 8HNO3（稀）----------- 3Fe（NO 3）2 + 2NO f + 4H2O铁与浓硝酸反应，还原产物一般为NO2 :常温下：发生钝化加热时：剧烈反应，一般生成铁盐。

二、金属与非氧化性酸反应的计算规律解答此类试题时，关键是确定金属与氢气或者酸与氢气之间的对应关系式，在根据试题所给的限定条件作出相应的解答。

金属与非氧化性酸反应时，应注重下面四个方面的规律：1、金属与酸反应均为氧化还原反应，且金属失去电子的物质的量等于酸得到电子的物质的量。

2、1mol a价的活泼金属与足量的非氧化性酸反应，可生成a/2 molH 23、Na Mg Al与酸反应规律酸足量(金属完全反应)时a. 等物质的量的不同金属与足量的酸反应时，产生H2的体积比等于金属元素的化合价之比。

即产生的气体Na : Mg: Al=1 : 2： 3 可简单记忆为：金属元素的化合价数对应H原子个数，如：Na ?H ?1/2H2 Zn ?2H ?H2 Al ?3H ?3/2H 2 , … 皿八化合价、.b、相同质量的不同金属与足量酸反应时，产生H2的体积比等于金属的s …"日之比。

硝酸和金属反应的计算
本文将介绍硝酸和金属反应的计算方法。

硝酸是一种强氧化剂，它可以与许多金属反应生成相应的盐和气体。

在这个反应过程中，硝酸提供氧原子，将金属氧化为金属离子，同时还释放出一定量的气态产物。

硝酸和金属反应的计算主要涉及两个方面：一是计算反应生成物的摩尔质量和化学计量比；二是根据实验条件和反应方程式计算反应的理论产量和实际产量，并计算反应的收率。

首先，对于硝酸和金属反应的生成物，需要根据反应方程式计算它们的摩尔质量和化学计量比。

例如，对于硝酸和铜的反应，反应方程式为：
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
根据方程式，可以得出反应生成物为硝酸铜、二氧化氮和水。

它们的摩尔质量分别为：硝酸铜为187.556 g/mol，二氧化氮为46.0055 g/mol，水为18.0153 g/mol。

化学计量比为硝酸铜：二氧化氮：水 = 1：2：2。

其次，根据实验条件和反应方程式，可以计算反应的理论产量和实际产量，并计算反应的收率。

理论产量指的是在理论上可能生成的产物的最大量，实际产量则是实验中实际得到的产物量。

反应的收率是实际产量与理论产量之比，用百分数表示。

例如，假设实验中使用了1.00 g的铜和过量的硝酸进行反应，得到了0.90 g的硝酸铜。

根据实验条件和反应方程式，可以计算出
理论产量为1.14 g，收率为79%。

总之，硝酸和金属反应的计算是化学实验和工程设计中常见的问题。

通过计算反应生成物的摩尔质量和化学计量比，以及根据实验条件和反应方程式计算反应的理论产量和实际产量，可以帮助我们更好地理解反应机理和优化反应条件。

微专题金属与硝酸反应的规律与计算1(2023·湖北·统考高考真题)学习小组探究了铜的氧化过程及铜的氧化物的组成。

回答下列问题：(1)铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A 的名称为，装置B 的作用为。

(2)铜与过量H 2O 2反应的探究如下：实验②中Cu 溶解的离子方程式为；产生的气体为。

比较实验①和②，从氧化还原角度说明H +的作用是。

(3)用足量NaOH 处理实验②新制的溶液得到沉淀X ，元素分析表明X 为铜的氧化物，提纯干燥后的X 在惰性氛围下加热，mgX 完全分解为ng 黑色氧化物Y ，n m =56。

X 的化学式为。

(4)取含X 粗品0.0500g (杂质不参加反应)与过量的酸性KI 完全反应后，调节溶液至弱酸性。

以淀粉为指示剂，用0.1000mol ⋅L -1Na 2S 2O 3标准溶液滴定，滴定终点时消耗Na 2S 2O 3标准溶液15.00mL 。

(已知：2Cu 2++4I -=2CuI ↓+I 2，I 2+2S 2O 2-3=2I -+S 4O 2-6)标志滴定终点的现象是，粗品中X 的相对含量为。

【答案】(1)具支试管防倒吸(2)Cu +H 2O 2+2H +=Cu 2++2H 2O O 2既不是氧化剂，又不是还原剂(3)CuO 2(4)溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色96%【解析】(1)由图可知，仪器A 的名称为具支试管；铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，其中二氧化氮易溶于水，需要防倒吸，则装置B 的作用为防倒吸；(2)根据实验现象，铜片溶解，溶液变蓝，可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应，生成硫酸铜，离子方程式为：Cu +H 2O 2+2H +=Cu 2++2H 2O ；硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气，则产生的气体为O 2；在铜和过氧化氢的反应过程中，氢元素的化合价没有发生变化，故从氧化还原角度说明H +的作用是：既不是氧化剂，又不是还原剂；(3)在该反应中铜的质量m (Cu )=n ×6480=4n 5，因为n m =56，则m (O )=n ×1680+(m -n )=2n5，则X 的化学式中铜原子和氧原子的物质的量之比为：n (Cu )n (O )=4n5×642n 5×16=12，则X 为CuO 2；(4)滴定结束的时候，单质碘消耗完，则标志滴定终点的现象是：溶液蓝色消失，且半分钟不恢复原来的颜色；在CuO 2中铜为+2价，氧为-1价，根据2CuO 2+8H ++8I -=2CuI ↓+3I 2+4H 2O ，可以得到关系式：2CuO 2~3I 2~6S 2O 2-3，则n (CuO 2)=13×0.1mol/L ×0.015L =0.0005mol ，粗品中X 的相对含量为0.0005×960.05×100%=96%。

——————————教育资源共享步入知识海洋————————金属与HNO3反应的规律和相关计算高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆某金属单质与一定浓度的硝酸反应，假定只有一种还原产物。

当参加反应的金属与被还原的HNO3的物质的量之比为2∶1时，还原产物可能是A.NO2B.NOC.N2OD.N2【参考答案】C（1）金属与硝酸反应一般不生成H2。

浓硝酸中，HNO3一般被还原为NO2；稀硝酸中，HNO3一般被还原为NO。

（2）铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。

（3）铜与浓硝酸反应，若铜过量，开始时还原产物为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，还原产物为NO，最终得到NO2和NO的混合气体。

1．铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生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NaOH溶液，生成沉淀的质量为A．9.02 g B．8.51 g C．8.26 g D．7.04 g2．使一定质量的铜与100 mL一定浓度的HNO3溶液反应，铜完全溶解且生成NO和NO2，所得混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。

待生成的气体全部逸出后，向溶液中加入140 mL 5 mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原HNO3溶液的物质的量浓度为A.5 mol·L-1B.7 mol·L-1C.10 mol·L-1D.12 mol·L-13．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。

现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。

在反应结束后的溶液中，逐滴加入5 mol·L−1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如下图所示。

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～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）。

2021届高三化学一轮复习每天练习20分钟——金属和硝酸的反应规律与计算（有答案和详细解析）一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1．如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是()A．一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的B．用一定量的铁粉与大量的9.75 mol·L－1 HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24 L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1 molC．硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多D．当硝酸浓度为9.75 mol·L－1时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为5∶3∶1 2．(2019·湖南、江西十四校联考)向25 mL 12.0 mol·L－1浓硝酸中加入足量的铜，充分反应后共收集到标准状况下2.24 L NO和NO2的混合气体(不考虑NO2与N2O4的相互转化)，则参加反应的铜的质量为() A．3.2 g B．6.4 gC．12.8 g D．19.2 g3．(2019·太原期末)将14 g铁粉溶于1 L稀硝酸中恰好完全反应，放出标准状况下4.48 L NO气体(假设是唯一还原产物)，则原溶液中硝酸的浓度为()A．1.0 mol·L－1B．0.4 mol·L－1C．0.6 mol·L－1D．0.8 mol·L－14．将11.2 g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体x(假定产生的气体全部逸出)。

再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4 g沉淀。

根据题意推断气体x的成分可能是() A．0.3 mol NO2和0.3 mol NOB．0.2 mol NO2和0.1 mol N2O4C．0.6 mol NOD．0.1 mol NO、0.2 mol NO2和0.05 mol N2O45．将Mg和Cu的合金2.64 g，投入适量的稀HNO3中恰好反应，固体全部溶解时，收集的还原产物为NO，体积为0.896 L(标准状况下)，向反应后的溶液中加入2 mol·L－1NaOH溶液60 mL时，金属离子恰好完全沉淀，则形成沉淀的质量为()A．4.32 g B．4.68 gC．5.36 g D．6.38 g6．向10 mL浓度均为3 mol·L－1的HNO3与H2SO4的混合溶液中加入1.92 g铜，充分反应后，设溶液体积仍为10 mL，则产生的气体在标准状况下的体积为()A．0.448 L B．0.224 LC．0.336 L D．无法求解二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

硝酸与还原性物质反应的规律和计算孙芙蓉老师一、硝酸与金属反应的规律1、金属与硝酸反应一般不放出H2。

浓HNO3一般被还原为NO2,稀HNO3一般被还原为NO¸极稀的HNO3可被还原成NH3与HNO3反应生成NH4NO3。

2 、反应中硝酸部分作氧化剂被还原，部分起酸的作用生成硝酸盐。

生成NO2时被还原的硝酸占½, 生成NO时被还原的硝酸占¼生成N2O时被还原的硝酸占1⁄5,生成NH4NO3时被还原的硝酸占1⁄103、铁与硝酸反应先生成Fe(NO3)3,若铁过量，Fe(NO3)3再与Fe反应生成Fe(NO3)2。

二、非金属与硝酸反应的规律非金属与硝酸反应，硝酸只表现氧化性全部被还原，不再表现酸性。

三、硝酸遇还原性化合物时显氧化性，遇非氧化性化合物时显酸性。

如HNO3遇FeO先发生复分解反应生成Fe(NO3)2，HNO3显酸性，Fe(NO3)2再被HNO3氧化成Fe(NO3)3，HNO3显氧化性。

四、硝酸参与的氧化还原反应的计算的常见方法：1、电子守恒法例1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，则该单质被氧化后的氧化产物中元素化合价可能为（）A 、+1 B、+2 C、+3 D、+4分析：当单质（M）是非金属单质时，HNO3全部被还原成NO2，设氧化产物中M元素的化合价为x,根据反应中电子得失相等，则0 +x +5 +41M→1M 4HNO3→4NO21(x-0)=4(5-4) x=4,选项D可以。

当单质（M）是金属单质时，一部分起酸性作用生成M (NO3)x，一部分被还原生成NO2,0 +x +5 +41M→M(NO3)x（4-x）HNO3→（4-x）NO21(x-0)= （4-x）(5-4) x=2,选项B可以。

答案BD2、原子守恒法例2 38.4mg Cu跟适量的浓硝酸反应，Cu全部作用后，在标准状况下收集到气体22.4ml (不考虑NO2和N2O4的转化)，则消耗的HNO3的物质的量为（）A、1.0×10-3molB、1.6×10-3molC、2.2×10-3molD、2.4×10-3mol分析：反应完全后，溶液中NO3-和生成的气体（NO2、NO）中N原子的物质的量之和等于原HNO3的物质的量。

金属与硝酸反应的相关计算硝酸与金属反应时，金属被氧化成金属阳离子，硝酸被还原为低价氮的化合物。

常用的方法有：1.电子得失守恒：即金属失去的电子与硝酸中+5价N变为低价氮所得到的电子相等。

例：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的硝酸的物质的量之比为2：1时，还原产物为：（）A、NO2B、NO C、N2O D、N22、原子守恒：即溶液中NO3-和放出的NO(NO2)中N的物质的量之和等于原硝酸的物质的量。

例：把3.84克铜投入到一定量的浓硝酸中，当在标准状况下收集到1.68L气体时，金属铜恰好全部消耗。

求反应中消耗硝酸的物质的量。

3.溶液中电荷守恒：溶液中金属阳离子、H+所带正电荷总数应等于NO3-所带负电荷总数。

例、将3.2克Cu与30mL10mol/L的硝酸充分反应，还原产物有NO、NO2，若反应后溶液中有amolH+,则此时溶液中含NO3-的物质的量为A、0.5amolB、2amolC、0.1molD、(0.1+a)mol4、硝酸与硫酸等其他酸的混合液与金属反应时，利用离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O进行计算并判断。

用反应中较少（不足量）的那种物质的给定量计算。

例：在100mL混合酸中，C(HNO3)=0.4mol/L,C(H2SO4)=0.2 mol/L,向其中加入2.56克铜,微热,待充分反应后，溶液中Cu2+的物质的量浓度为多少？跟踪训练：1、Zn与稀硝酸反应时，锌与硝酸所耗的物质的量之比为5：12，则硝酸在其还原产物中氮元素的价态可能为（）A、0B、+3C、+2D、+12、在标准状况下，将1.92克铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当Cu反应完后，共收集到1.12LNO和NO2的混合气体，求反应消耗的硝酸的物质的量和生成NO的体积。

3、在Zn、Cu的混合物中，加入一定量的稀硝酸，充分反应后，剩余金属a克，再在其中加入一定量的稀盐酸，充分振荡后剩余金属b克，则（）A、a可能等于bB、a一定等于bC、a一定大于b D 、a可能大于b4、某溶液100mL，其中含硫酸0.03mol，硝酸0.04 mol，若在该溶液中投入1.92克铜粉并微热，反应后放出NO气体约为（）A、0.02 molB、0.01 molC、0.015 molD、无法计算5、14克铜银合金与足量某浓度的硝酸溶液反应，将放出的气体与1.12L（标准状况）O2混合通入水中，恰好全部被水吸收，则合金中铜的质量是多少？6、铜和鎂的合金4.6克完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL 的NO2气体和336mL 的N2O4,在反应后的溶液中，加入足量的NaOH溶液，生成的沉淀的质量为A、9.02gB、8.51gC、8.26gD、7.04g。

关于硝酸与金属反应的计算硝酸与金属反应是一种非常重要的化学反应，涉及到氧化还原过程。

下面将逐步介绍硝酸与金属反应的计算。

首先，我们需要了解硝酸的化学式和性质。

硝酸的化学式为HNO3，它是一种无机化合物。

硝酸是一种强酸，能够与金属发生反应。

硝酸可以分解，生成一氧化氮气体和水：2HNO3→2NO+O2+H2O当硝酸与金属反应时，氮氧化物会同时生成。

其次，我们需要了解金属的氧化还原性质。

金属的氧化性从左往右逐渐增强，而还原性从右往左逐渐增强。

金属的氧化性决定了其在反应中的行为，通常用来判断金属与酸反应的活动性。

在活动性序列中，金属的位置越靠前，其活动性越强，越容易与酸反应。

根据氧化性的规律，我们可以预测一些金属与硝酸反应的结果。

常见的金属如铁、锌、铝等在硝酸中可以发生反应，产生相应的盐和气体。

例如，铁与硝酸反应的化学方程式为：3Fe+8HNO3→3Fe(NO3)2+2NO+4H2O在这个反应中，铁被氧化成了二价铁离子（Fe2+），硝酸被还原成了一氧化氮（NO）和水。

其他金属与硝酸反应的方程式可以类似地推导和写出。

在具体的计算中，我们可以根据反应前后物质的摩尔比例来计算物质的摩尔量。

以铁与硝酸反应为例，假设反应实验中用到的硝酸摩尔量为n1，铁的摩尔量为n2，则根据反应方程式可以得到以下关系：3n2=8n1根据上述式子，我们可以根据已知条件求出所需的未知物质的摩尔量。

通过这些摩尔量的计算，我们可以进一步计算其他性质，如反应物的质量和体积等。

需要注意的是，实际反应中可能会有部分金属未能完全反应，还有一部分硝酸未能完全消耗。

这是由于反应条件或反应动力学等因素造成的。

在实验中，我们可以通过使用足够量的硝酸或调整反应条件来促使反应接近完全。

总结起来，硝酸与金属反应的计算涉及到确定反应的化学方程式，根据反应前后的物质摩尔比例计算摩尔量，然后再根据具体条件计算其他相关性质。

这样的计算对于了解反应的基本原理、控制反应过程以及在实际应用中具有重要意义。

硝酸与金属反应的计算1.工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜，为节约原料和防止环境污染，宜采用的方法是()A． Cu＋HNO3(稀)―→Cu(NO3)2B． Cu＋HNO3(浓)―→Cu(NO3)2C． Cu CuSO4Cu(NO3)2D． Cu CuOCu(NO3)22.向50 mL 14.0 mo l•L﹣1浓硝酸中加入足量的铜，充分反应后共收集到标准状况下2.24 L NO和NO2混合气体（不考虑NO2与N2O4的相互转化），则参加反应的铜的质量为（）A． 6.4 g B． 12.8 g C． 19.2 g D． 38.4 g3.1.92 g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下的气体672 mL，将盛有该气体的容器倒扣在水中，通入标准状况下的氧气，恰好使气体完全溶于水中，则通入氧气的体积是()A． 168 mL B． 224 mL C． 504 mL D． 336 mL4.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1.68 L O2(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5 mol·L－1氢氧化钠溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A． 60 mL B． 45 mL C． 30 mL D． 15 mL5.已知铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水。

下列说法正确的是()A．硝酸是氧化剂，二氧化氮是氧化产物B．还原剂与氧化剂的物质的量之比是1∶4C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1D．若2 mol硝酸(浓)完全反应，则反应中共转移了N A个电子6.如图表示铜与硝酸反应的量的关系，问哪一点表示铜与稀硝酸反应中被还原的硝酸与铜的物质的量的关系()7.将2.56 g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时，共收集到气体1.12 L(标准状况)，则反应中消耗硝酸的物质的量为()A． 0.05 mol B． 1 mol C． 1.05 mol D． 0.13 mol8.铜跟稀硝酸反应中，如果有63 g硝酸被还原了，则被氧化的铜的物质的量为()A．mol B．mol C． 3 mol D．mol9.足量的铜和含有2.4×10－3mol 硝酸的某浓硝酸完全反应，共收集到标准状况下气体的体积是22.4 mL。

高中化学氧化还原反应之金属与硝酸反应
相关计算问题解析
金属与硝酸反应相关计算
金属与硝酸反应产物为硝酸盐，氮的氧化物和水，在这个过程中作为氧化剂的硝酸，一部分体现了氧化性，另一部分体现了酸性，在计算过程中，我们主要把握：两个守恒，一个关系，一个特征，具体如下图：
举例：标准状况下，将1.92g铜粉投入到一定量浓硝酸中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到NO2和NO的混合气体1.12L，则反应消耗的HNO3的物质的量为（）
A.0.8mol
B.0.6mol
C. 0.11mol D无法计算
有的同学一看到反应产物里既有NO又有NO2，脑子先想的反应的方程式，其实利用守恒思想解题，很简单，根本就用不上方程式，即反应消耗的HNO3一部分体现了酸性（转化为了硝酸盐），另一部分体现了氧化性（转化为了NO和NO2），具体解析过程如下图：
解析完毕。

金属与HNO3反应的规律和相关计算高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆某金属单质与一定浓度的硝酸反应，假定只有一种还原产物。

当参加反应的金属与被还原的HNO3的物质的量之比为2∶1时，还原产物可能是A.NO2B.NOC.N2OD.N2【参考答案】C（1）金属与硝酸反应一般不生成H2。

浓硝酸中，HNO3一般被还原为NO2；稀硝酸中，HNO3一般被还原为NO。

（2）铁与稀硝酸反应，先生成Fe(NO3)3，若Fe过量，Fe(NO3)3再和Fe反应生成Fe(NO3)2。

（3）铜与浓硝酸反应，若铜过量，开始时还原产物为NO2，随着反应的进行，浓硝酸变稀，还原产物为NO，最终得到NO2和NO的混合气体。

1．铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生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NaOH溶液，生成沉淀的质量为A．9.02 g B．8.51 g C．8.26 g D．7.04 g2．使一定质量的铜与100 mL一定浓度的HNO3溶液反应，铜完全溶解且生成NO和NO2，所得混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。

待生成的气体全部逸出后，向溶液中加入140 mL 5 mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀，则原HNO3溶液的物质的量浓度为A.5 mol·L-1B.7 mol·L-1C.10 mol·L-1D.12 mol·L-13．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。

现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积某浓度的稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。

在反应结束后的溶液中，逐滴加入5 mol·L−1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量关系如下图所示。

金属和非金属与硝酸的反应计算吴志敏 徐新扬有关金属和非金属与硝酸的反应计算一直是高考中的重点，也是学生学习难点，但是只要你清楚原理，明确方法，就能轻松应答。

1.硝酸与金属的反应不生成H 2，浓硝酸一般被还原成NO 2，稀硝酸一般被还原成NO ，极稀的硝酸可被还原成NH 3，生成NH 4NO 3。

足量金属与一定量的浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变，这时会有NO 生成。

2.硝酸与金属反应的过程中起两个作用，一个是酸性作用，反应后以硝酸盐的形式存在；另一个作用，是氧化性作用，反应后硝酸被还原成NO 或NO 2或NO 和NO 2的混合物；不管是何种产物，根据氮元素守恒，都有333HNO (HNO ()(做氧化剂用的）做酸用的n n HNO n +=）3.硝酸与非金属反应时，硝酸只表现出氧化性。

下面按产生气体的种类的多少探究解这类题的方法。

一、产生一种气体例1 某二价金属单质与某浓度的硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为2：5，则硝酸的还原产物是（ ）A N 2O 3B NOC N 2OD NH 4NO 3解析：根据选项将硝酸的还原产物分成氮气或氮的氧化物NO X 或者NH 4NO 3 如果还原产物是NO X ，单质与被还原硝酸的物质的量之比为2︰1，根据得失电子守恒：2×2=1×（5-y ）（y 为氮元素的还原价态），解得y=1，C 对。

如果还原产物是NH 4NO 3 ，单质与被还原硝酸的物质的量之比为2︰0.5，还是根据得失电子守恒：2×2=0.5×（5-y ）（y 为氮元素的还原价态），解得y=-3.显然D 对。

答案 CD[反思] 本题考查了硝酸还原产物的特点，核心是得失电子守恒规律的应用。

例2 某单质能跟浓硝酸反应，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 +4解析： 本题与例1的区别不大，细心的同学已经看出来例2中单质没有限定，可能是金属单质也可能是非金属单质，应分类讨论。