2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：4.8重點(diǎn)專攻-氨氣的制備金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算

1、PAGE10第8課時重點(diǎn)專攻氨氣的制備金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算考點(diǎn)一氨氣的制備eqavs4al1氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法經(jīng)典實(shí)驗(yàn)圖解高考創(chuàng)新考查eqavs4al2氨氣的工業(yè)制法合成氨工業(yè)的簡要流程可用方框圖表示為：1原料氣的制取N2：將空氣液化、蒸發(fā)分離出N2或者將空氣中的O2與碳作用生成CO2，除去CO2后得N2。H2：用水和燃料煤、焦炭、石油、天然氣等在高溫下制取。用煤和水制H2的主要反應(yīng)為：CH2Ogeqo=,su1mol1mol80g005mol4g則原固體中還含有。紅色固體的成分及其物質(zhì)的量：銅和氧化亞銅各。答案：1堿石灰2fhabdec3吸收尾氣，防止倒吸，隔絕空氣，防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入D中

2、4A中黑色粉末變?yōu)榧t色，D中白色固體變?yōu)樗{(lán)色銅氧化亞銅銅銅和氧化亞銅各考點(diǎn)二金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律與計(jì)算1金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律1HNO3與金屬反應(yīng)不能產(chǎn)生H2。2還原產(chǎn)物一般為HNO3濃NO2，HNO3稀NO；很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O、N2或NH4NO3。與Cu反應(yīng)由銅與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式知，濃硝酸被還原為NO2，氮元素的化合價變化為54；稀硝酸被還原為NO，氮元素的化合價變化為52。一般情況下，硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物的價態(tài)越低與Zn反應(yīng)鋅與硝酸可發(fā)生如下反應(yīng)4Zn10HNO3稀=4ZnNO32N2O5H2O，4Zn10HNO3極稀=4ZnNO32NH4NO33H2O3硝酸與金屬反

3、應(yīng)時既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。2金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算的思維流程考法精析考法一金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律典例1如圖表示鐵與不同濃度硝酸反應(yīng)時，各種還原產(chǎn)物的相對含量與硝酸溶液濃度的關(guān)系，則下列說法不正確的是A一般來說，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的B用一定量的鐵粉與大量的L1HNO3溶液反應(yīng)得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體，則參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為C硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價態(tài)越高的成分越多D當(dāng)硝酸濃度為L1時還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為531解析根據(jù)圖像可知硝酸的還原產(chǎn)物有多種，因此一般來說，硝酸與鐵反應(yīng)的還原產(chǎn)物不是單一的，A正確；參加反應(yīng)的硝酸包括被還原的，以及沒有被還原的轉(zhuǎn)化為硝

4、酸鐵，因此參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量大于，B錯誤；根據(jù)圖像可知隨著硝酸濃度的升高，NO2的含量增大，這說明硝酸的濃度越大，其還原產(chǎn)物中價態(tài)越高的成分越多，C正確；根據(jù)圖像可知當(dāng)硝酸濃度為L1時還原產(chǎn)物是NO、NO2、N2O，且其物質(zhì)的量之比為1062531，D正確。答案B考法二金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算典例2將Mg和Cu的合金，投入適量的稀HNO3中恰好反應(yīng)，固體全部溶解時，收集的還原產(chǎn)物為NO，體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，向反應(yīng)后的溶液中加入2molL1NaOH溶液60mL時，金屬離子恰好完全沉淀，則形成沉淀的質(zhì)量為ABCD解析根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，Mg、Cu生成轉(zhuǎn)移的電子為mol152，Mg、Cu在反應(yīng)中失

5、去電子，最終生成MgOH2、CuOH2，根據(jù)電荷守恒可知，生成沉淀需要OH的物質(zhì)的量一定等于Mg、Cu失去電子的物質(zhì)的量，所以反應(yīng)后生成沉淀的質(zhì)量為17gmol1。答案B備考方略“四法”突破金屬與硝酸的計(jì)算原子守恒法HNO3與金屬反應(yīng)時，一部分HNO3起酸的作用，以NOeqoal,3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中氮原子的物質(zhì)的量得失電子守恒法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)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量電荷守恒法HNO3過量時反應(yīng)后溶液中不考慮OH，cNOeqoal,3cHncMnMn代表

6、金屬離子離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4、HNO3的混合酸反應(yīng)時，由于硝酸鹽中NOeqoal,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)用離子方程式來計(jì)算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H或NOeqoal,3進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒綜合訓(xùn)練1將的MgCu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體假定產(chǎn)生的氣體全部逸出。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀。根據(jù)題意推斷氣體的成分可能是A和B和CD、和解析：選D向MgCu混合物與足量的硝酸反應(yīng)所得溶液中加入足量的NaOH溶液，產(chǎn)生沉淀為氫氧化鎂、氫氧化銅，所以沉淀中mOH為，物質(zhì)的量為eqf,

7、17gmol1，根據(jù)電荷守恒可知，的MgCu提供的電子為。生成和，N元素獲得電子為5452，得失電子不相等，A錯誤；生成和，N元素獲得電子為54254，得失電子不相等，B錯誤；生成，N元素獲得電子為52，C錯誤；生成、和，N元素獲得電子為5254254，得失電子相等，D正確。L1HNO3溶液中，逐漸加入鐵粉至過量假設(shè)生成的氣體只有一種，在此過程中，nFe2隨nFe變化如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A該過程中產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣B向c點(diǎn)處的反應(yīng)液中加入稀鹽酸后無明顯現(xiàn)象C圖中a、bD當(dāng)加入鐵粉nmol時n，溶液中nFe32nmol解析：選D硝酸與鐵反應(yīng)生成硝酸鐵、NO和水，不生成氫氣，A錯誤；c點(diǎn)處的溶液是硝酸亞鐵，若加入鹽酸，H、NOeqoal,3和Fe2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Fe3，溶液變?yōu)辄S色，B錯誤；向硝酸中加入鐵粉發(fā)生的反應(yīng)為Fe4HNO3=FeNO33NO2H2O，硝酸的物質(zhì)的量為，則消耗鐵的物質(zhì)的量為，b，生成硝酸鐵，隨后發(fā)生反