【最新】课件-金属与硝酸反应有关计算的解题技巧PPT

• 解①、②得
x 0.005mol，y 0.045mol
• 从而可得混合Байду номын сангаас体的平均摩尔质量：
酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是（ C）
• A． NO2 B． NO C．N2O D． N2
• 解析：一般的讲，常见的金属的化合价由＋1、＋2、 ＋3三种情况。当金属和硝酸反应时，二者得失电子 数目一定相等。由题意知，金属失电子数＝2×金属 的化合价，设硝酸的还原产物中氮元素的化合价为x， 则氮元素得电子数目＝1×（5－x）。因此有：2× 金属的化合价＝1×（5－x），分三种情况讨论：当 金属的化合价为＋1时，x＝3（无答案），当金属的 化合价为＋2时，x＝1（答案C），当金属的化合价 为＋3时，x＝-1（无意义）。
Cu 4HNO3（浓） Cu(NO3 )2 2NO2 2H 2O
x 4x
2x
3Cu 8HNO3（稀） 3Cu(NO3 )2 2NO 4H 2O
y
8y
3
y
2y
3
38.4 103 g
x y 64g mol 1
2x
2y 3
22.4 103 L 22.4L mol 1
• 解得: x 0.45 103 mol，y 0.15 103 mol 。
• 从而得反应消耗的 HNO3 的物质的量为
4x 8 y 4 0.45 103 mol 8 0.15 103 mol 2.2 103 mol
3
3
• 故正确答案为C项。
设未知数两个，根据化学方程式中已知量，列出两个方程， 解方程组。
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
解析：（1）假设该混合气体为NO和 的量分别为x和y。
NO 2
。设NO和NO2的物质
• 则： x y 0.05mol
• 因0.03mol Cu被氧化为Cu2+失去0.06mol电子，HNO3被还原为NO 和原N则O得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
3x y 0.06mol
0.06mol
(2).表现氧化性的硝酸的物质的量为？ 0.05mol
(3).所消耗的硝酸的物质的量为多少？ 0.11mol
动动手：
3.2克Cu与30ml 8mol∙L-1硝酸恰好完全反应 硝酸的还原产物有NO2和NO，反应后溶液中 所含H+的物质的量为a mol,则 (1).表现酸性的硝酸的物质的量为多少摩尔？
三、电荷守恒法
•例3：3.2g铜与30 mL 8mol∙L-1硝酸充分反 应溶，液硝中酸所的含还H+的原物产质物的有量NO为2和a NmOo。l，反则应此后 时溶液中所含NO3-的物质的量为_0_.1_+_a_mol。
解析：根据电荷守恒原理得
n(Cu 2
)
2
n(H
)
1
n(
NO
3
)
1
则
n(
NO
3
2.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。
3.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。
)
= 3.2g
64g mol 1
2
a
mol 1
(0.1 a)mol
四、极端假设法(极限法）
• 例4：0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物 （物N的O平、均NO相2和对N分2O子4）质混量合可气能体是共（0.0）5mol。该混合 • A. 30 B. 46 C. 50 D. 66
•
1.有关硝酸计算可能用到的关系
n (HNO3)总
n(HNO3)反应
n(HNO3)氧化性 ==n(NOx) n(HNO3)酸性
n(HNO3)余 == n(H+)
例题评讲：
例1、将1.92克Cu与一定量的浓HNO3反应， 当铜粉完全反应时，收集到的气体为1.12L (标况)；问: (1).表现酸性的硝酸的物质的量为？
•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。
几种典型的解题方法
•1.代数方程法 •2.电子守恒法 •3.电荷守恒法 •4.极端假设法
0.1mol (2).此时溶液中所含的NO3-的物质的量为多 少摩尔？
(0.1 + a)mol
(3).表现氧化性的硝酸的物质的量为多少摩尔？
(0.14 - a)mol
例2、38.4g铜与适量浓硝酸反应，铜全部作 用后收集到气体22.4L（标准状况下），则 参加反应的硝酸的物质的量为多少？
2.2mol
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），则反应消耗的硝酸的物质的量可能
是（ C ）
A. 1.0 103 mol
B. 1.6 103 mol
C. 2.2 103 mol
D. 2.4 103 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 NO2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
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，对大多数同学来说有一定难度。 下面我们来探讨其中的解题规律和技 巧。
如：铜与硝酸的反应
Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O