金属与硝酸分类整理2

一. 写出离子反应看本质

例 1. 铜粉放入稀硫酸溶液后, 加热后无明显现象发生, 当加入下列一种物质后, 铜粉质量减少, 溶液呈蓝色, 同时有气体产生, 该物质可能是( ) 。

A. Fe2 (SO4) 3 B. Na2CO 3 C. KNO3 D.FeSO 4

解析:铜不能与稀硫酸反应, 但稀硫酸提供H +, 盐提供NO 3-，构成强氧化条件，能溶解铜并产生气体。答案选 C。 例2. 铁铜混合物加入不足量的硝酸, 反应后, 剩余金属m 1 g, 再向其中加入一定量稀硫酸. 充分振荡后, 剩余金属m 2 g, 则m 1与m 2的关系是( )。

A. m1一定大于m 2 B. m1一定等于m 2 C. m1可能等于m 2 D. m1可能大于m 2

解析: 铁铜混合物与不足量的硝酸反应后生成硝酸盐, 即溶液中的盐含有NO 3-, 再加稀硫酸提供H +, 发生氧化还原反应, 会再溶解一部分金属。答案 选A 。

例3. 在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H 2SO 4 的物质的量浓度分别是 0.4 mol/L, 0.1 mol/L 向该混合液中加入 1.92 g铜粉, 加热待充分反应后, 所得溶液中 Cu 2+ 的物质的量浓度是( )。

A. 0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45

解析: 题中告诉了HNO 3和H 2SO 4的物质的量浓度, 可以求出H + 和NO 3- 的物质的量分别是 0.06 mol, 0.04 mol, 0.03 mol Cu,显然要判断过量, NO3- 和Cu 过量. 按照 H + 的量代入离子方程式计算. 答案 选B 。

二、从硝酸在反应中的作用:（酸化作用酸化产物，氧化作用生成还原产物）

例1. 将25.6 mg Cu 与1.4×10-3 mol 的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 ml。(假设反应中只产生NO 或NO 2)

解析: 因为1 mol Cu参加反应生成Cu (NO3) 2对应2 mol HNO3 显酸性, 所以25.6 mg Cu 完全反应, 必然有0.8×10-3 mol 的显酸性, 其余的中的氮全转移到NO 或NO 2中, 即有1 mol HNO3 作氧化剂就有1 mol 氮的氧化物(NO或NO 2) 。答案。

例2. 将6.4 g Cu 与80 mol/L 60 mL 的硝酸充分反应, 铜完全溶解, 反应后溶液中的H + 的物质的量为a mol.(假设反应中只产生NO 或NO 2), 此时溶液中所含NO 3-的物质的量为 mol。

A. 0.28 B. 0.31 C. a+0.2 D. a+0.4

解析: 6.4 g Cu反应后生成0.1 mol Cu (NO3) 2, 再加上 HNO 3 中的 NO 3- 。即得答案 C 。

三、从得失电子守恒的角度.

例 1. 在Cu 与稀硝酸反应中, 如果有1 mol 硝酸被还原, 则被氧化的铜的物质的量为mol 。

A . 3/8 B. 8/3 C . 3/2 D. 2/3

解析: 设被氧化的铜的物质的量为x mol.则根据得失电子守恒有:1×(5-2)=2x， 答案 选C

四、从反应始态和最终状态看

例1. 铜镁合金4.6 g 完全溶于浓硝酸中, 若反应中硝酸被还原, 只产生 4480 mL NO 2 气体和 336 mL N 2O 4气体(标准状况下). 反应后的溶液中加足量NaOH 溶液, 生成沉淀的质量为 g。 解析: 反应中铜镁合金失去电子, 最终转化为 Cu(OH)2 和 Mg(OH)2 沉淀, 比较始态和终态, 固体增加的质量为OH -的质量, 而OH -的物质的量等于转移的电子的物质的量, 再根据气体计算转移的电子的物质的量: n =4480 mL /22400 mL·mol -1+(336 mL/22400 mL·mol -)×2=0.23 mol。 所以沉淀的质量为: 4.6+0.23×17=8.51 g

例2.1.92 g Cu投入到一定量的浓中, 铜完全溶解, 生成的气体的颜色越来越浅, 共收集到 672 mL 的气体(标准状况下). 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氧气, 恰好使气体完全溶于水, 则通入的氧气的体积为 mL。 A . 168 B. 224 C . 336 D. 504

解析: 从反应的始态和最终状态看, 铜在反应中失去电子, 氧气在反应中得电子, 设通入的氧气的体积为x mL,则:(1.92/64)×2=(x/22400) ×4 解得:x=336， 答案选C 。

例3. 将32.64 g 铜粉与140 mL 一定量浓硝酸恰好完全反应, 铜完全溶解, 反应后收集到的气体在标准状况下的体积为11.2 L.(假设反应中只产生 NO 或NO 2 ) 请回答:

(1)NO的体积为 ；NO 2的体积为 mL。

(2)待产生的气体全部释放后, 向溶液中加入v mL a mol/L的 NaOH 溶液, 恰好使溶液中的 Cu 2+ 全部沉淀, 则原硝酸的浓度为 a mol/L

(3)欲使铜与反应生成的气体在溶液中完全转化为 NaNO 3 , 至少需要30%的双氧水 g。 解析:(1)设反应中产生NO 和NO 2的体积分别为x 、y(据得失电子守恒有)

x+y=11.2① (x/22.4)×3+(y/22.4) ×1=(32.64/64)×2

解得x=5.824 L y=5.376 L

(2)根据反应后的溶液中只有一种溶质NaNO 3 , 设原的物质的量浓度为C

（由氮元素守恒）则 0.14×C = 10-3 ×v×a + 11.2/22.4， 得原硝酸的浓度为: C = (10-3 va +0.5)/0.14

(3) 从反应的始态和最终状态看, 铜在反应中失去电子, 双氧水在反应中得到电子, 需要30%的双氧水的质量为m 则(据得失电子守恒有):

(32.64/64)×2=〔(30%×m)/34〕×2解得:m=57.8 g

五、 从极限的角度.

例1. 把22.4 g铁完全溶解于某浓度的中, 反应只收集到 0.3 mol NO2 和0.2 mol NO。 下列说法正确的是( )。

A. 反应后生成的盐只有Fe(NO3) 3 B. 反应后生成的盐只有Fe(NO3) 2

C. 产物中Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3的物质的量之比为1:3 D.产物中Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3的物质的量之比为3:1 解析:用极限法判断:22.4 g铁如完全转化为Fe(NO3) 3转移1.2 mol电子; 如完全转化为Fe(NO3) 2转移 0.8 mol 电子, 反应中实际转移0.3×1+0.2×3=0.9 mol 电子, 所以产物中既有Fe(NO3) 2又有Fe(NO3) 3这, 分别设Fe(NO3) 2和Fe(NO3) 3的物质的量分别x 、y ， 则(据得失电子守恒有) : x+y=0.4① 2×x+3×y=0.9② 解之:x=0.3 y=0.1， 答案 选D 。