硝酸以及有关硝酸的计算
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70%硝酸中硝酸的浓度70%硝酸中硝酸的浓度是多少?这是一个化学问题,也是许多学生在学习化学时常常遇到的问题。
那么,让我们来深入了解一下这个问题。
首先,我们需要知道什么是浓度。
浓度是指溶液中溶质的质量或摩尔数与溶剂的质量或体积之比。
在这种情况下,我们需要计算70%硝酸中硝酸的质量百分比。
70%硝酸中硝酸的质量百分比可以通过以下公式计算:硝酸质量百分比 = 硝酸的质量÷ 70%硝酸的总质量× 100%因此,我们需要知道70%硝酸的总质量以及硝酸的质量。
首先,让我们计算70%硝酸的总质量。
70%硝酸是指每100克溶液中含有70克硝酸。
因此,如果我们有100克70%硝酸,那么其中含有70克硝酸。
接下来,让我们计算硝酸的质量。
由于我们想知道70%硝酸中硝酸的质量百分比,因此我们需要知道硝酸在70%硝酸中的含量。
根据定义,70%硝酸中含有30%的水。
因此,如果我们有100克70%硝酸,那么其中含有30克水。
因此,硝酸的质量为:硝酸的质量 = 70%硝酸的总质量 - 水的质量硝酸的质量 = 100克 - 30克硝酸的质量 = 70克现在我们有了所有必要的信息,可以计算出硝酸在70%硝酸中的质量百分比:硝酸质量百分比 = 硝酸的质量÷ 70%硝酸的总质量× 100% 硝酸质量百分比 = 70克÷ 100克× 100%硝酸质量百分比 = 70%因此,70%硝酸中硝酸的浓度为70%。
总之,计算70%硝酸中硝酸的浓度需要知道70%硝酸的总质量以及其中硝酸和水的含量。
通过计算可得到,70%硝酸中硝酸的浓度为70%。
硝酸计算练习题硝酸是一种常见的无机化合物,化学式为HNO3。
在化学实验中,我们经常需要计算硝酸的浓度、质量或体积,以满足实验需求。
本文将提供一系列硝酸计算练习题,帮助读者巩固相关计算知识。
题目一:计算硝酸的浓度已知一瓶体积为250 mL的硝酸溶液的质量为50 g,请计算该硝酸溶液的浓度。
解答:浓度是指溶液中溶质的质量与溶液总体积之比。
计算硝酸的浓度,可以利用以下公式:浓度(mol/L)= 质量(g)/ 相对分子质量(g/mol)/ 体积(L)首先,我们需要计算硝酸的摩尔质量。
硝酸的摩尔质量由氢原子的摩尔质量、氮原子的摩尔质量和氧原子的摩尔质量之和组成。
根据元素周期表,氢的摩尔质量为1 g/mol,氮的摩尔质量为14 g/mol,氧的摩尔质量为16 g/mol。
因此,硝酸的摩尔质量为1 + 14 + 3 × 16 = 63 g/mol。
将已知数据代入公式,可得:浓度= 50 g / 63 g/mol / 0.250 L ≈ 0.793 mol/L因此,该硝酸溶液的浓度约为0.793 mol/L。
题目二:计算硝酸的质量已知一瓶浓度为2 mol/L的硝酸溶液的体积为500 mL,请计算该硝酸溶液中的硝酸质量。
解答:硝酸的质量可以通过浓度、体积和摩尔质量的关系计算。
公式如下:质量(g)= 浓度(mol/L) ×体积(L) ×相对分子质量(g/mol)将已知数据代入公式,可得:质量 = 2 mol/L × 0.500 L × 63 g/mol = 63 g因此,该硝酸溶液中的硝酸质量为63 g。
题目三:计算硝酸的体积已知一瓶质量为45 g的硝酸溶液的浓度为0.5 mol/L,请计算该硝酸溶液的体积。
解答:硝酸溶液的体积可以通过质量、浓度和摩尔质量的关系计算。
公式如下:体积(L)= 质量(g)/ 浓度(mol/L)/ 相对分子质量(g/mol)首先,我们需要计算硝酸的摩尔质量,这个过程与题目一中的计算相同,为63 g/mol。
硝酸的性质及相关计算唐山市开滦第二中学-------范子阳硝酸是中学化学中常用的一种强酸,纯硝酸是无色、具有刺激性气味的液体,极易溶于水,低沸点、易挥发。
对于硝酸的物理性质掌握起来比较容易,但对于硝酸的化学性质掌握起来就不太轻松了,尤其是解决硝酸与金属反应的计算问题时,要用对方法才能解的快又准。
一、 掌握硝酸的化学性质1、 硝酸是一元强酸,具有酸的通性:①能使指示剂变色;②能跟金属反应;③能跟碱反应;④能跟碱性氧化物反应;⑤能和某些盐反应。
2、 硝酸具有不稳定性:4HNO 4NO 2↑+2H 2O + O 2↑注:有时浓硝酸呈黄色,就是由于分解产生的NO 2溶于其中,因此浓硝酸应贮存在棕色瓶中并放黑暗低温处。
3、硝酸具有强氧化性①硝酸可以溶解除了Au 、Pt 之外的所有金属(需要指出的是与氢前金属反应不生成H 2)3Cu+8 HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2+2NO ↑+4H 2O(实验室制NO 法)Cu+4 HNO 3(浓)= Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O(实验室制NO 2法)对于以上的反应我们可以用口决“硝稀三八无,浓硝一四棕”(“无”指NO 无色,“棕”指NO 2为红棕色)加以记忆。
②浓硝酸在常温下可以使Al 、Fe 钝化,钝化恰恰证明了浓硝酸具有强氧化性(当然加热可以解“钝”)③硝酸可以氧化P 、S 、C 等非金属单质P +5HNO 3(浓)△ H 3PO 4+5NO 2↑+H 2O 3P +5HNO 3(稀)+2H 2O △ 3H 3PO 4+5NO 2↑ S +6HNO 3(浓) △H 2SO 4+6NO 2↑+H 2OS +2HNO 3(稀) △ H 2SO 4+2NO ↑④王水(浓硝酸与浓盐酸的体积比为1:3配制)可以溶解包括Au 、Pt 在内的所有金属Au+HNO 3+4HCl=HAuCl 4+NO ↑+2H 2O3Pt+4 HNO 3+18HCl=3H 2PtCl 6+4NO ↑+8H 2O二、哪些实例可以证明浓硝酸的氧化性比稀硝酸强①稀硝酸只能将氢碘酸氧化成I 2,而浓硝酸则能把HI 氧化成HIO 3: 6HI +2 HNO 3(稀) △2+2NO ↑+4H 2O光照或 △HI 2+6 HNO 3(浓) △ 3+6NO 2↑+3H 2O②稀硝酸与硫化物反应时,只能将S 2-离子氧化成单质S ,而浓硝酸与硫化物反应时能将S 2-进一步氧化成SO 42-:3PbS+8 HNO 3(稀) △3)2+2NO ↑+4H 2O +3S ↓PbS+8 HNO 3(浓) △3PbSO 4↓+8NO 2↑+4H 2O以上事实可以证明,浓硝酸得电子能力比稀硝酸强,所以浓硝酸的氧化性比稀硝酸的要强。
硝酸与硝酸盐的计算一、硝酸与金属反应中硝酸的作用:(1)酸性(2)氧化性二、硝酸盐(1)硝酸盐的受热分解规律①_________________________②___________________________________________③___________________________________________(2)硝酸盐在酸性的条件下具有强的氧化性:与_______________________________不共存三、混酸的计算_______________________________________________________________________四、硝酸的计算技巧例1:15.36gCu与200mL某浓度的硝酸恰好完全反应,生成气体3.58L(标况),求原硝酸的浓度?变式:38.4mg铜与适量的浓硝酸反应,铜全部作用后共收集到气体1m mol,则参加反应的硝酸的物质的量可能是()A 1 m molB 1.6 m molC 2.2 m molD 2.4 m mol例2:在体积为40ml的稀硝酸中加入4.2g铁粉充分反应后,恰好完全反应,硝酸的还原产物是NO,通过计算该硝酸的物质的量浓度?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1.12L(标况)氧气混合,通入水中恰好被全部吸收求:(1)原合金中铜的质量?(2)若所用的硝酸溶液为40mL,刚好完全反应,试确定其物质的量浓度可能的范围?【练习】1.浅绿色的Fe(NO 3)2溶液Fe 2++2H 2O →Fe(OH)2+2H +,向该溶液中逐滴加入稀盐酸,溶液的颜色变化情况是 ( )A.变为深绿色B.褪为无色C.变为棕黄色D.没有变色2.足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体,这些气体与1.68LO 2(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。
有关硝酸题的解题技巧作者:费永利来源:《文理导航·教育研究与实践》 2013年第7期广东省湛江市第二十中学费永利硝酸是高中化学非金属部分的重要内容,而关于硝酸的计算既是重点,又是难点,硝酸与金属反应有浓稀之分,而且硝酸的浓度在反应过程中会转化为稀硝酸,计算过程麻烦,如果掌握一定的方法与技巧,有关硝酸计算题就会变得很容易了。
一、原子守恒法例题1:38.4mgCu与适量的浓HNO3反应,Cu全部溶解后,共收集到22.4mL气体(标准状况下),反应消耗的HNO3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:由于HNO3适量,随着反应的进行,HNO3浓度会逐渐减小,因此实际过程中发生了Cu与浓HNO3和稀HNO3的反应,反应中消耗的HNO3包括作氧化剂和显酸性,前者被还原成NO2和NO的混合气体,后者以Cu(NO3)2的形式存在。
由于无法确定消耗硝酸的准确值而无法求解,此时可以用守恒法,由于反应前后氮原子守恒,因此n(HNO3)=2n(Cu)+n(NOx)=2×0.6×10-3mol+1.0×10-3mol=2.2×10-3mol。
故选C。
解题技巧:此类题型利用N原子守恒法,n(反应消耗)=n(酸性作用)+n(氧化剂),即n(HNO3)=2n(Cu)+n(NOx)。
例2:现有mmolNO2和nmolNO组成的混合气体,欲用amol/LNaOH溶液吸收,使该混合气体全部转化成盐进入溶液,至少需要amol/LNaOH溶液的体积是多少?A.m/aLB.2m/3aLC.2(m+n)/3aLD.(m+n)/aL已知(2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O+NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)解析:这道题是考察应变能力的一道题。
教育论坛Education BBS■ 周启宇硝酸的性质及相关计算摘要:本文以硝酸的性质与其运算问题为切入点,就其各类化学性质以及涉及到硝酸反应的运算试题,进行细致的探讨研究,期望为提升学生对硝酸的理解认知,优化其相关问题的求解与运算技巧,提供有益的参考。
关键词:硝酸;性质;计算硝酸是高中化学课程的重点教育内容之一,特别是实验教学中常用的一类强酸,其特点在于纯硝酸通常为无色并带有强烈的刺激性味道,自身液体的特征又容易与水溶合,同时其还具备沸点较低与容易挥发等物质特征,这些硝酸的性质较为直观、易懂,容易为高中学生所理解认知,但其化学性质就相对存在学习、掌握困难的问题,同时硝酸又常涉及到化学反应的运算试题,因此需要对硝酸的具体性质与有关的运算问题,予以详细的探究分析。
1硝酸的化学性质研究(1)首先硝酸作为强酸的一个分类,自身会带有酸的共通化学性质,例如能够与金属、碱(包含碱性氧化物)以及部分盐发生反应作用,同时硝酸也能够让化学实验的指示剂产生变色,以方便学生对实验现象的观察学习。
(2)同时硝酸也带有较强的不稳定特性,其化学反应方程式表示为:4HNO3光照△=4NO2↑+2H2O+O2↑如此不稳定性也是硝酸容易挥发的原因所在,因此对于硝酸的贮存,特别是浓硝酸的保存,应基于分解反应作用生成的NO2会呈现黄色的特点以及不稳定性质,将其存储在棕色容器瓶并放置在阴暗低温的区域,避免其出现分解反应造成物品挥发。
[1](3)此外硝酸还具备较强的氧化性质,其强氧化性的作用体现在:①硝酸能够溶解绝大多数的金属(除了Au与Pt两类金属),比如化学实验常用的制作NO的手段:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O就是通过硝酸的强氧化性来溶解金属制成所需的化学反应生成物。
②浓硝酸在常温状态下,能将Al与Fe两类金属进行钝化反应作用,进而通过此两类金属的钝化现象反过来印证浓硝酸的氧化性特征。
③硝酸同时也可以和P、S等非金属单质进行氧化反应,具体氧化反应方程式为:P+5HNO3(浓)△=H3PO4+5NO2↑+H2O3P+5HNO3(稀)+2H2O△=3H3PO4+5NO2↑S+6HNO3(浓)△=H2SO4+6NO2↑+H2O④由浓硝酸与浓盐酸两者之间依照1:3的体积比例,所配制而成的带有更高氧化性性质的王水,能够溶解涵盖Au与Pt在内的所有金属种类,其具体的氧化反应方程式为:Au+HNO3+4HCl=HAuCl4+NO↑+2H2O3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO↑+8H2O2与硝酸相关运算问题的解题思路与技巧与硝酸相关的运算问题,最为常见的就是硝酸与金属之间的反应运算试题,这类问题的运算步骤与流程较为繁琐,学生对其问题的运算效率与准确率也就难以保证。
硝酸的不同浓度计算
硝酸是一种常用化学试剂,其浓度不同在实验室中有着不同的应用。
下面将介绍硝酸的浓度计算方法。
浓度单位
硝酸的浓度通常使用“摩尔浓度(mol/L)”或“百分比体积分数(%(v/v))”两种单位表示。
摩尔浓度计算
摩尔浓度C是指单位体积溶液中含有的物质的摩尔数。
其公式如下:
C = n/V
其中,n为溶质的物质的摩尔数,V为溶液的体积。
以硝酸HNO3为例,如果知道HNO3溶液中HNO3的摩尔数和溶液体积,就可以计算出其摩尔浓度。
百分比体积分数计算
百分比体积分数是指单位体积溶液中溶质体积占据的百分比。
其公式如下:
%(v/v)=V1/V2×100%
其中,V1为溶质的体积,V2为溶液的体积。
以硝酸HNO3为例,如果知道HNO3溶液中HNO3的体积和溶液体积,就可以计算出其百分比体积分数。
实验操作
在实验室中,常常需要从浓硝酸中稀释得到一定浓度的硝酸。
例如,需要制备0.1 mol/L的HNO3溶液。
如果已知浓硝酸的浓度和稀释液的体积,就可以按照下面的公式计算出所需的浓硝酸和稀释液的体积:
V1C1=V2C2
其中,V1和V2分别为浓硝酸和稀释液的体积,C1和C2分别为浓硝酸和所需HNO3溶液的摩尔浓度。
通过上述公式,就可以得到所需的浓硝酸和稀释液的体积,从而制备出所需的HNO3溶液。
综上所述,本文介绍了硝酸的浓度单位、摩尔浓度计算和百分比体积分数计算方法,并详细说明了如何在实验室中计算出所需的浓硝酸和稀释液的体积,供实验人员参考。
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。
硝酸的不同浓度计算硝酸是一种常用的化学溶液,可以在许多实验和工业过程中使用。
在实验室和生产现场中,我们经常需要根据需要调整硝酸的浓度。
本文将介绍计算不同浓度硝酸所需的相关计算方法。
基本概念硝酸的浓度通常用溶液中硝酸质量的百分比来表示。
例如,20%浓度的硝酸表示每100毫升溶液中含有20克硝酸。
计算方法1. 已知初始溶液的浓度和体积,计算稀释后的浓度假设有一瓶初始浓度为C1的硝酸溶液,体积为V1毫升。
如果将其中V2毫升的溶液取出,并用水稀释至总体积V3毫升,则稀释后的溶液浓度C2可以按照下列公式计算:C2 = (C1 * V2) / V32. 已知硝酸的浓度和体积,计算所含硝酸的质量如果我们知道一定体积V的硝酸溶液的浓度为C,则所含硝酸的质量可以按照下列公式计算:质量 = (C * V) / 100实例示例1:假设我们有一瓶浓度为30%的硝酸,体积为500毫升,我们需要将其稀释至浓度为10%。
我们可以按照下列步骤进行计算:1. 计算初始溶液中硝酸的质量:质量 = (30 * 500) / 100 = 150克2. 根据所需浓度和体积计算稀释后的溶液中硝酸的质量:质量= (10 * V2) / 1003. 将两个质量相等的表达式相等:(30 * 500) / 100 = (10 * V2) / 1004. 解方程可得V2 = 1500毫升5. 取出1500毫升的初始溶液,用水稀释至1500毫升,即可得到浓度为10%的硝酸溶液。
示例2:假设我们有一瓶浓度为15%的硝酸,体积为200毫升,我们想知道其中硝酸的质量。
根据第2种计算方法,我们可以计算如下:质量 = (15 * 200) / 100 = 30克总结本文介绍了计算硝酸不同浓度所需的基本计算方法。
根据已知的浓度和体积,我们可以计算稀释后的溶液浓度和所含硝酸的质量。
这些计算方法是实验室和生产中常用的技术手段,能够帮助我们根据需要调整硝酸的浓度。
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 mol2.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/L3. 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 2O②.只起氧化剂的作用。
如:C + 4 HNO 3 == CO 2↑ +4 NO 2 ↑+2H 2O③.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 2O3、 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 2O3Ag + 4HNO 3(稀) == 3AgNO 3 + NO ↑ + 2H 2OZn 、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等);(2)因N O 3-的氧化性强于H +,所以硝酸与金属反应不会产生 ;(3)由于硝酸具有强氧化性,对橡胶制品有强腐蚀作用,所以制取H N O 3时常用曲颈玻璃仪器,涉及连接仪器的胶管应尽可能短,尽可能使两玻璃接口靠近,盛放硝酸的试剂瓶不能用橡皮塞等。
例题1、 一定量的盐酸和过量铁粉反应,为减缓反应速率,且不影响H 2的总量,可向盐酸中加入适量的( )(1)氢氧化钠固体(2)醋酸钠固体(3)氯化钠溶液 (4)水 (5)硝酸钾溶液A. (1)(2)(3)B. (2)(3)(4)C. (3)(4)(5)D. (1)(3)(5)3.考查常温下浓硝酸使铁、铝钝化现象知识要点:铁、铝遇冷的浓硝酸、浓硫酸均可发生钝化。
例题2、 欲迅速除去铝壶中的水垢又不损坏铝壶,最佳的方法是加入下列物质中的( )A. 浓盐酸B. 稀硝酸C. 冷的浓硫酸D. 冷的浓硝酸4.考查硝酸对金属的溶解情况(1)Pt 、Au 不与硝酸反应,只溶于王水。
(2)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,浓硝酸产生N O 2,稀硝酸产生NO 。
例题3、用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡屡发生,下列不易区别其真伪的方法是( )A. 测密度B. 放入硝酸中C. 放入盐酸中D. 观察外观 5.考查与N O 3-有关的溶液中离子共存问题知识要点:N O 3-在中性或碱性溶液中氧化性极弱,通常认为不显氧化性;而N O 3-在 酸性溶液中将会显示极强的氧化性,可以氧化许多具有还原性的微粒(如:S H S 2--、、I B r H S O S O F e ----+、、、、3322等),使之在溶液中不能大量共存。
例题4、 在pH=1的无色溶液中,下列各离子组因发生氧化还原反应而不能大量共存的是( )A. N H K N a C O N O 4323+++--、、、、 B. K N a F e S O N O ++++-、、、、2423C. K N a N H H C O A l O +++--、、、、432D. K N H N a N O I +++--、、、、43三、关于硝酸与金属反应的计算硝酸与金属的反应都是氧化还原反应,氧化剂一定是HNO 3, ,还原剂一定是金属。
因金属活泼性的不同、HNO 3 浓度的变化,导致还原产物的多样性和不确定性,致使方程式的书写都十分困难,有一定难度。
解决此类问题的关键在于:抓住“两个守恒”“三个关系”。
1. 两个守恒①.整个反应过程中,氧化剂(HNO 3 )的得电子数恒等于还原剂(金属)的失电 子数。
②.生成物中的N 元素均来自反应物中的HNO 3 (无论含N 元素的生成物有几种),因此存在N 元素守恒。
2. 三个关系①. HNO 3 的总物质的量等于起酸作用的HNO 3 的物质的量与起氧化剂作用HNO 3 的物质的量之和。
②.起酸作用的HNO 3 的物质的量等于实际参加反应的金属的物质的量与金属在生成物中化合价的乘积。
③.起氧化剂作用的HNO 3 的物质的量等于生成物中N 元素的物质的量之总和。
例题5、 若使12.8g 铜与一定量的浓硝酸反应,Cu 耗完时,共产生5.6L (标况下)的气体。
所耗硝酸的物质的量为多少?四、破疑解难,理清概念1.NO3-何时才有氧化性?NO3-在中性和碱性溶液中无氧化性,可与S2-、SO32-、Fe2+等还原性离子共存,在酸性溶液中有强氧化性。
2.检验NO3-的一般方法硝酸盐或硝酸盐的浓溶液与铜及浓硫酸反应,会产生红棕色气体和蓝色溶液。
(浓硫酸与硝酸盐反应生成硫酸盐和硝酸---高沸点酸制低沸点酸,硝酸再与铜反应生成硝酸铜放出NO或者NO2)3.浓硝酸和浓盐酸往往都呈现黄色,原因相同吗?不相同。
浓硝酸具有不稳定性,易分解生成NO2 ,使溶液显黄色。
浓盐酸呈现黄色是因为生产过程中溶解有Fe3+ 。
4.作过银镜实验的试管用浓硝酸清洗好还是用稀硝酸清洗好?3Ag + 4HNO3(稀) == 3AgNO3 + NO↑+ 2H2OAg + 2HNO3(浓) == AgNO3 + NO2↑+ H2O从充分利用原料和环保角度看,当然用稀硝酸清洗好。
5.浓硝酸与铜反应的还原产物一定是NO2 吗?不一定。
随着反应的进行,HNO3 不断消耗,水不断生成,浓硝酸将逐渐变成稀硝酸,还原产物也将改变。
6. 浓硝酸在反应中通常被还原为NO2 ,硝酸根只得一个电子;稀硝酸在反应中通常被还原为NO,硝酸根得三个电子,是否说明稀硝酸的氧化性强于浓硝酸?不能这样说。
众所周知:Na的还原性强于AL,但Na在反应中只能失一个电子,而AL却能失三个电子。
可见,氧化性、还原性的强弱决定于得失电子的难易程度,而不是得失电子个数的多少,这从浓硝酸与铜的反应速率远高于稀硝酸与铜的反应速率可以证实。
五、习题1.(2000年高考全国卷)在一定条件下,NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O。
现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4g。
(1)写出反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应进行完全,试计算原反应混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
2.有一硫酸和硝酸的混合溶液,取出其中的10mL,加入足量的BaCl2溶液,过滤、洗涤、烘干后,得到9.32g沉淀。
滤液跟4mol/L NaOH溶液反应,用去35mL碱液时恰好中和。
⑴求混合溶液中H2SO4和HNO3的物质的量浓度。
⑵另取10mL原混合酸溶液,加入3.2g铜粉共热,标准状况下可收集到多少毫升气体?3、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。
当参加反应的金属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.NO2B.NOC.N2OD.N24、14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与1.12L氧气(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多少克?5、(04年天津理综)将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生NO 和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。
请回答:(1)NO和NO2的体积分别为多少升?所得气体的平均相对分子质量为多少?(2)待产生的气体全部释放后,向溶液加入Vml a mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的物质的量浓度为多少?(3)将盛有此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的体积是多少?若使用30%的双氧水需多少克?6、76.8mg铜与适量浓HNO3反应,铜全部作用后,如果NO3-减少2.2×10-3mol,则溶液中H+同时下降。
A.2.2×10-3mol B.3.2×10-3mol C.4.4×10-3mol D.4.8×10-3mol参考答案与解析:1、(1)(2)6 mol NO还原得到3 mol N2,4 mol NH3氧化得到2 mol N2,两者相差1 mol N2。
现相差1.4g ,mol 05.0mol g 28g 4.11=⋅-,相当于0.3 mol NO 和0.2 mol NH 3反应。