硝酸以及有關(guān)硝酸的計(jì)算

1、硝酸以及有關(guān)硝酸的計(jì)算濃硫酸、硝酸反應(yīng)規(guī)律總結(jié)方程式1.濃硫酸與銅2.濃硫酸與碳3.濃硝酸與銅4.濃硝酸與鐵（加熱）5.濃硝酸與鋁6.濃硝酸與銀7.濃硝酸與碳8濃硝酸與硫9稀硝酸與銅10. 稀硝酸與鋁11. 稀硝酸與銀12. 稀硝酸與少量鐵13. 稀硝酸與過量鐵1、 向 25mL 18.4mol/L-1H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2SO的物質(zhì)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.銅與 0.87mol/L 的硝酸反應(yīng)，如果 NO3-濃度下降 0.2mol/L，則溶液中

2、 c ( H+)同時(shí)下降_ mol/L3.1.92gCu 投入到一定量的濃 HN03中，Cu 完全溶解，生成氣體顏色越來越淺，共收集到 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 672mL 氣體，將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的 02,恰好使氣體完全溶于水，求通入02的體積。o (2)試用上圖所示各裝置設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證上述反應(yīng)所產(chǎn)生的各種產(chǎn)物。這些裝置的連接順序(按產(chǎn)物氣體從左至右的流向)是(填裝置的編號)：T T T(3)_實(shí)驗(yàn)室可觀察到裝置中 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)_ 裝置中所加的固體藥品是 _，可確

3、證的產(chǎn)物是，確定裝置在整套裝置中的位置的理由是 _。(5)_裝置中所盛溶液是 _，可驗(yàn)證的產(chǎn)物是硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸，其強(qiáng)氧化性特別是硝酸參與化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算是中學(xué)化學(xué)知識 中的重點(diǎn)及難點(diǎn)，也是高考中常見的命題熱點(diǎn)。一、 關(guān)于硝酸1、氧化性酸和酸的氧化性任何酸溶液中都有較大量H+, H+作為氫元素的最高價(jià)態(tài)當(dāng)然具有氧化性，且只有氧化性。因此，任何酸都具有氧化性，我們稱其為：“酸的氧化性”，所謂酸的通性也就是H+的性質(zhì)，活潑金屬與酸發(fā)生置換反應(yīng)放出氫氣就體現(xiàn)了酸（H+）的氧化性。氧化性酸則是指其酸根部分也擁有氧化性的酸，如硝酸。2、 硝酸在化學(xué)反應(yīng)中的作用1.只起酸的作用，如：CU（0H）2+ 2

4、HNO3=CU（NO3）2+2H2O2.只起氧化劑的作用。如：C + 4 HNQ = CQf+4 NO2f+2H2O3.即起酸的作用又起氧化劑的作用，女口： 3FeO + 10 HNQ （?。?3Fe（NQ）3+ NOf+5H2O3、 硝酸跟金屬反應(yīng)的一般規(guī)律1除 Au、Pt 以外，硝酸能和幾乎全部金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)。2硝酸越稀，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低；金屬越活潑，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低。3. Fe、 AL 能被冷、濃硝酸鈍化（鈍化 不是不反應(yīng) ）。4.位于金屬活動(dòng)順序表中H 以后的金屬（Cu、Hg、Ag）能使?jié)庀跛徇€原為 NO2,稀硝酸還原為 NO 。女口： Ag + 2HNO3（濃）=AgN

5、Q + NO2f+ H2O3Ag + 4HNO3（?。?3AgNQ + NOf+ 2H2OZn、Mg 等活潑金屬與 HNO3反應(yīng)時(shí)，硝酸有可能被還原成N2O、N2等，與極稀的硝酸反應(yīng)，硝酸甚至被還原成 NH3.HN03（?。┲荒苁故镌囈鹤兗t，不能使之褪色，因稀硝酸的氧化性不如濃硝酸強(qiáng)，不能 將石蕊氧化。2.考查氣體制取及裝置的選擇（1 ）硝酸具有強(qiáng)氧化性， 不能用其來制取還原性氣體 （如： H2、H2S、SO2、 HI、HBr等）；（2） 因N03的氧化性強(qiáng)于H，所以硝酸與金屬反應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生 _ ;（3）由于硝酸具有強(qiáng)氧化性， 對橡膠制品有強(qiáng)腐蝕作用， 所以制取HNO3時(shí)常用曲頸 玻璃儀器，涉

6、及連接儀器的膠管應(yīng)盡可能短， 盡可能使兩玻璃接口靠近， 盛放硝酸的試劑瓶 不能用橡皮塞等。例題 1、一定量的鹽酸和過量鐵粉反應(yīng)，為減緩反應(yīng)速率，且不影響H2的總量，可向鹽酸中加入適量的（）（1）氫氧化鈉固體（2）醋酸鈉固體（3）氯化鈉溶液（4）水（5）硝酸鉀溶液A. （ 1 ）（ 2 ）（ 3）B. （2）（ 3）（ 4）C. （ 3）（ 4）（ 5）D. （ 1 ）（ 3）（ 5）3 考查常溫下濃硝酸使鐵、鋁鈍化現(xiàn)象知識要點(diǎn)：鐵、鋁遇冷的濃硝酸、濃硫酸均可發(fā)生鈍化。例題 2、欲迅速除去鋁壺中的水垢又不損壞鋁壺，最佳的方法是加入下列物質(zhì)中的（）A.濃鹽酸B.稀硝酸C.冷的濃硫酸 D.冷的濃硝酸

7、4 考查硝酸對金屬的溶解情況（1）Pt、Au 不與硝酸反應(yīng)，只溶于王水。（2）一般情況下，在金屬活動(dòng)順序表中排在氫以后的金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，濃硝酸產(chǎn)生N02，稀硝酸產(chǎn)生 NO。例題 3、用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢屢發(fā)生，下列不易區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒?是（ ）A.測密度 B.放入硝酸中C.放入鹽酸中D.觀察外觀5.考查與N03有關(guān)的溶液中離子共存問題知識要點(diǎn)：NO3在中性或堿性溶液中氧化性極弱，通常認(rèn)為不顯氧化性；而NO3在酸性溶液中將會(huì)顯示極強(qiáng)的氧化性，可以氧化許多具有還原性的微粒（如：S2、HS、I、Br、HSO3、SO32、Fe2等），使之在溶液中不能大量共存。例題 4、 在 pH

8、=1 的無色溶液中，下列各離子組因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是)A.NH4、K、Na、2C023、N03B.K、Na、Fe2、S024、N03C.K、Na、NH4、HC03、Al02D.K、NH4、Na、N03、I三、關(guān)于硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算硝酸與金屬的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)， 氧化劑一定是 HNO3，還原劑一定是金屬。 因金 屬活潑性的不同、 HNO3濃度的變化，導(dǎo)致還原產(chǎn)物的多樣性和不確定性，致使方程式的書 寫都十分困難，有一定難度。解決此類問題的關(guān)鍵在于：抓住“ 兩個(gè)守恒”“三個(gè)關(guān)系 ”。1 兩個(gè)守恒1整個(gè)反應(yīng)過程中，氧化劑（ HN03）的得電子數(shù)恒等于還原劑（金屬）的失電子數(shù)。2.

9、生成物中的 N 元素均來自反應(yīng)物中的 HN03（無論含 N 元素的生成物有幾種），因此存在 N 元素守恒。2.三個(gè)關(guān)系1.HN03的總物質(zhì)的量等于起酸作用的 HN03的物質(zhì)的量與起氧化劑作用 HN03的物質(zhì)的量之和。2.起酸作用的 HN03的物質(zhì)的量等于實(shí)際參加反應(yīng)的金屬的物質(zhì)的量與金屬在生 成物中化合價(jià)的乘積。3.起氧化劑作用的 HNQ 的物質(zhì)的量等于生成物中 N 元素的物質(zhì)的量之總和。例題 5、若使 12.8g 銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，Cu 耗完時(shí)，共產(chǎn)生 5.6L （標(biāo)況下）的氣體。所耗硝酸的物質(zhì)的量為多少？四、破疑解難，理清概念1 . N03-何時(shí)才有氧化性？N03-在中性和堿性溶液中

10、無氧化性，可與S2-、SQ2-、F+等還原性離子共存，在酸性溶液中有強(qiáng)氧化性。2.檢驗(yàn) N03-的一般方法硝酸鹽或硝酸鹽的濃溶液與銅及濃硫酸反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生紅棕色氣體和藍(lán)色溶液。（濃 硫酸與硝酸鹽反應(yīng)生成硫酸鹽和硝酸-高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸， 硝酸再與銅反應(yīng)生成硝酸銅放出 N0 或者 N02）3.濃硝酸和濃鹽酸往往都呈現(xiàn)黃色，原因相同嗎？不相同。濃硝酸具有不穩(wěn)定性，易分解生成N02，使溶液顯黃色。濃鹽酸呈現(xiàn)黃色是因?yàn)樯a(chǎn)過程中溶解有 Fe3+。4.作過銀鏡實(shí)驗(yàn)的試管用濃硝酸清洗好還是用稀硝酸清洗好？3Ag + 4HNO3（?。?3AgNO3+ NOT+ 2H2OAg + 2HNO3（濃）=AgNO3+

11、 NO2T+ H2O從充分利用原料和環(huán)保角度看，當(dāng)然用稀硝酸清洗好。5.濃硝酸與銅反應(yīng)的還原產(chǎn)物一定是NO2嗎？不一定。 隨著反應(yīng)的進(jìn)行， HNO3不斷消耗， 水不斷生成， 濃硝酸將逐漸變成稀硝酸， 還原產(chǎn)物也將改變。6.濃硝酸在反應(yīng)中通常被還原為NO2，硝酸根只得一個(gè)電子；稀硝酸在反應(yīng)中通常被還原為 NO ，硝酸根得三個(gè)電子，是否說明稀硝酸的氧化性強(qiáng)于濃硝酸？不能這樣說。眾所周知：Na 的還原性強(qiáng)于 AL,但 Na 在反應(yīng)中只能失一個(gè)電子，而AL 卻能失三個(gè)電子?？梢?，氧化性、還原性的強(qiáng)弱決定于得失電子的難易程度，而不是得 失電子個(gè)數(shù)的多少，這從濃硝酸與銅的反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于稀硝酸與銅的反應(yīng)速率

12、可以證實(shí)。五、習(xí)題1.（ 2000 年高考全國卷）在一定條件下， NO 跟 NH3可以發(fā)生反應(yīng)生成 N2和 H20?，F(xiàn) 有 NO 和NH3的混合物 1 mol，充分反應(yīng)后所得產(chǎn)物中，若經(jīng)還原得到的 N2比經(jīng)氧化得到的 N2多 1.4g。（ 1 ）寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。（2）若以上反應(yīng)進(jìn)行完全，試計(jì)算原反應(yīng)混合物中NO 與 NH3的物質(zhì)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 BaC2溶液，過濾、洗滌、烘干后，得到 9.32g 沉淀。濾液跟 4mol/L NaOH 溶液反應(yīng)，用去 35mL 堿液時(shí)恰好中和。求混合溶液中 H2SO 和

13、HNO3的物質(zhì)的量濃度。另取 10mL 原混合酸溶液，加入 3.2g 銅粉共熱，標(biāo)準(zhǔn)狀況下可收集到多少毫升氣體？3、某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應(yīng)，假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物。當(dāng)參加反應(yīng)的金屬單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2 : 1 時(shí)，還原產(chǎn)物是（）A.NO2B.NOC.N2OD.N24、14g 銅銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12L 氧氣（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合，通入水中，恰好被全部吸收，則合金中銅的質(zhì)量為多少克?5、（ 04 年天津理綜）將 32.64g 銅與 140mL 一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生NO和 N02混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L。請回答：（1）N

14、O 和 NO?的體積分別為多少升？所得氣體的平均相對分子質(zhì)量為多少？（2） 待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液加入Vml a mol/L的 NaOH溶液， 恰好使溶液 中的 Cu2*全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的物質(zhì)的量濃度為多少？（3） 將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)況下一定體積的。2,恰好使氣體完全溶 于水中，則通入 O2的體積是多少？若使用 30%的雙氧水需多少克？6、76.8mg 銅與適量濃 HN6 反應(yīng)，銅全部作用后，如果N03-減少 2.2x10-3mol，則溶液中 H+同時(shí)下降。A. 22 x10-3molB.3.2x10-3molC. 4.4x10-3molD. 4.8x10

15、-3mol參考答案與解析:1、（ 1）t5N0十4HHg =+ 6H2O(2) 6 mol NO 還原得到 3 mol N2, 4 mol NH3氧化得到 2 mol N2,兩者相差 1 mol N2?，F(xiàn)相差 1.4g ,1.4g0.05mol，相當(dāng)于 0.3 mol NO 和 0.2 mol NH3反應(yīng)。28g mol1依題意 NO 和 NH 的總物質(zhì)的量為 1mol，其中必有一種為過量，所以有兩種情況:0.3 mol NO 和 0.7 mol NH3或 0.2 mol NH3和 0.8 mol NOn(H+)總=n(OH)=4mol/Lx0.035L=0.14molc(H2SQ)=004四

16、 4mol / L0.01LC(HNO)=0.06ml6mol / L0.01L3、C;若金屬為+1 價(jià)，失電子數(shù)為 2, HNO3被還原為HNO3被還原為+1 價(jià)；金屬為+3 價(jià)，失電子數(shù)為 4、解：設(shè)：Cu、Ag 的物質(zhì)的量分別為37.68反應(yīng)終點(diǎn)時(shí) Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中只有NaNO,即 n（Na+）=n（溶液中的 NO）又 n(被還原的 HNO)=n(氣體)=0.5moln（溶液中的 NO3） n（被還原的 NO3）2、理清題意：在硫酸和硝酸的混合溶液中加入足量的BaCb溶液，因硝酸不反應(yīng)、BaC2溶液為足量，所以 n（H2SQ）=n（BaSO4），原硫酸中的氫離子全部進(jìn)入溶液

17、; 為混合酸中氫離子總物質(zhì)的量；銅片不和稀硫酸反應(yīng)。NaOH 物質(zhì)的量即解： n(H2SQ)=n(BaSO4)=9.32g0.04mol233g / moln(Cu)=也 0.05mol64g/ mol3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+ 2NOf+ 4 嵌 0n(HNO3)=0.14mol0.04molx2=0.06mol0.05mol0.06mol 0.14moln(NO).0.05+3 價(jià)；金屬為+2 價(jià)，失電子數(shù)為 4, 已不可能。1164g mol x 108g mol y 14g1.12L22.4L mol0.05mol- n(Cu)=0.05molx64gmol-12x y0.1mol=3.2g5、解：設(shè):NO和 NO的物質(zhì)的量分別為n(Cu)=32.64g0.51moln(氣體)=64g / mol11.2L22.4l / mol0.5molx y 0.5mol3x y 0.51mol2x 0.26moly0.24molV(NO)V(NO2)0.26mol0.24mol22.4L/mol5.82L22.4L / mol 5.38L葉 0.26