金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算-ppt課件

1、金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算,1、原子守恒法 2、電子得失守恒法 3、電荷守恒法 4、利用離子方程式計(jì)算法,計(jì)算方法,1、原子守恒法,Cu + 4HNO3(濃) = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O,HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO3起酸的作用以NO3-的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物，這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO3物質(zhì)的量,n(反應(yīng)的硝酸)=n(被還原的硝酸)+ n(未被還原的硝酸) = n(被反應(yīng)的硝酸)+2n(Cu2,例.25.6mgCu跟含有1.410-3 mol的硝酸恰好完全反 應(yīng),反應(yīng)完畢后收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 A7.84 m

2、L B13.44 mL ( ) C15.68 mL D17.92 mL,B,解析：擴(kuò)放數(shù)據(jù),簡(jiǎn)化計(jì)算 n(Cu)=0.4mol,生成0.4molCu(NO3)2,故生成 氣體為1.4mol-0.4mol2=0.6mol，氣體體積為 0.622.4=13.44L,2、電子得失守恒法,HNO3與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO3中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬電子的物質(zhì)的量,例.某二價(jià)金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，金屬與硝酸所消耗的物質(zhì)的量之比為2:5，則HNO3的還原產(chǎn)物是 （ ） A.NH4NO3 B.N2O C.NO D.NO2,AB,解析:若二價(jià)金屬(M)為2mol,生成2molM(NO3)2,未被

3、還原的硝酸4mol,被還原的硝酸1mol,根據(jù)得失電子數(shù)相等,HNO3中N元素被還原成+1價(jià),應(yīng)為N2O;NH4NO3中N元素的平均化合價(jià)為+1價(jià)。答案AB,HNO3過(guò)量時(shí)反應(yīng)后溶液中（不考慮OH-）則有： c(NO3- )=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金屬離子,3、電荷守恒法,例.3.2 g銅與過(guò)量硝酸反應(yīng)，硝酸被還原為NO2和NO。反應(yīng)后溶液中含H+ a mol,則此時(shí)溶液中含NO3-的物質(zhì)的量為_(kāi)mol,解析: 反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)是:Cu(NO3)2和HNO3。 n(NO3-)=2n(Cu)+n(H+)=20.05+a=(0.1+a)mol,a+0.1,4、利用離子方程式計(jì)算法

4、,金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO 3- 在H2SO4提供H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來(lái)計(jì)算，先作過(guò)量判斷,然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO3-進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒,例. 1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物質(zhì)的量濃度 分別為0.1mol/L和0.4mol/L。若向該混合液中加入足 量的銅粉，則最多能溶解銅粉的質(zhì)量為 ( ) 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-)=0.1mol 3Cu + 8H+ + 2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O

5、3mol 8mol 2mol 0.9mol 0.1mol NO3-不足,溶解n(Cu)=0.15mol;m(Cu)=9.6(g,B,1、金屬與HNO3反應(yīng)的計(jì)算,2、合金與HNO3反應(yīng)的計(jì)算,5、金屬與HNO3反應(yīng)后，再加NaOH使金屬離子沉淀的計(jì)算,4、金屬與HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體又被O2氧化成HNO3的計(jì)算,3、金屬與HNO3、H2SO4混酸反應(yīng)的計(jì)算,相關(guān)題型,1、金屬與HNO3反應(yīng)的計(jì)算,例.把7.2g鐵粉投入40mL某HNO3溶液中,充分反應(yīng)后剩余固體 1.6g,產(chǎn)生NO2和NO的混合氣體0.08mol。若不考慮N2O4的存在,則 原HNO3溶液的物質(zhì)的量濃度為 ( ) A.3.5

6、mol/L B.4.5mol/L C.7.0mol/L D.9.0mol/L,3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O (Fe多,Fe+4HNO3(稀) = Fe(NO3)3 +NO+2H2O (Fe少,解析,鐵剩余說(shuō)明應(yīng)按第一個(gè)方程式進(jìn)行計(jì)算，反應(yīng)所消耗的鐵的物質(zhì)的量為0.1mol n(反應(yīng)的硝酸)=n(被還原的硝酸)+ n(未被還原的硝酸) = n(被反應(yīng)的硝酸)+2n(Fe 2+) =0.08mol+0.2mol =0.28mol C（HNO3） = 0.28mol/0.4L = 7.0mol/L,C,2、合金與HNO3反應(yīng)的計(jì)算,2009啟東模擬)某高三研究性學(xué)習(xí)

7、小組為了測(cè)定某銅銀合金的成分，將30.0g該合金溶于80mL13.5mol/L的濃HNO3中，待合金完全溶解后，收集到氣體6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，并測(cè)得溶液的c(H)1mol/L，假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80mL，試計(jì)算： (1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量； (2)合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù),解析： 反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體為NO和NO2的混合氣體，n（混）=0.3mol，即被還原的硝的物質(zhì)的量為0.3mol. 已知n(HNO3)剩0.08mol、 n(HNO3)還原0.3mol，得硝酸銀和硝酸銅中所含NO3-的物質(zhì)的量為0.7mol，設(shè)合金所含銅的物質(zhì)的量為x，銀的物質(zhì)的量為y，根據(jù)得失電子守恒和氮原子守恒，列

8、方程組如下,進(jìn)而求得合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.0,三、金屬與HNO3、H2SO4混酸反應(yīng)的計(jì)算,15.有一含0.04molH2SO4、0.04molHNO3的混合稀溶液，加入足量的銅粉，加熱充分反應(yīng)，最終可產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量是 （ ） A.0.01 mol B.0.03 mol C.0.04 mol D.0.01-0.03 mol,解析:n(H+)=0.08+0.04=0.12(mol) n(NO3)=0.04mol 3Cu + 8H+ + 2NO3+=Cu2+2NO+4H2O 3mol 8mol 2mol 0.12mol 0.04mol H+不足,n(NO)=0.12/4=0.03mol,例

9、3 1.92 g銅投入一定量濃HNO3中，銅完全溶解，生成氣體顏色越來(lái)越淺，共收集到672氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的2 ，恰好使氣體完全溶于水中，則通入2的體積（ ） A.504 B.336 C.224 D.168,B,四、金屬與HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體又被O2氧化成HNO3的計(jì)算,解析： 反應(yīng)過(guò)程為銅與硝酸反應(yīng)失電子，硝酸得電子被還原為NO、NO2，接著NO、NO2與氧氣和水反應(yīng)重新生成硝酸，在生成硝酸的這個(gè)反應(yīng)里NO、NO2失電子，氧氣得電子，由電子守恒得銅在反應(yīng)中失電子數(shù)等于氧氣得電子數(shù)。 即(1.92/64)*2=n(O2)*4 求得n(O2)=0.015mol V(O2)=336ml,五、金屬與HNO3反應(yīng)后，再加NaOH使金屬離子沉淀的計(jì)算,例.(2000年上海市)銅和鎂的合金4.6g完全溶于 濃硝酸，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4480 mL的NO2氣 體和336 mL的N2O4氣體（氣體的體積已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀 況），在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的氫氧化鈉溶 液，生成沉淀的質(zhì)量為 ( ) A. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g