硝酸以及有關(guān)硝酸的計(jì)算.doc

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(guò)量鐵1、向 25mL L-1 H2SO4 溶液中加入足量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4 的物質(zhì)的量（）A小于 mol B等于 mol C mol mol D等于 mol2. 銅與 L 的硝酸反應(yīng)，如果3-濃度下降 L，則溶液中+）同時(shí)下降NOc（ Hmol/L3. Cu 投入到一定量的濃 HNO3中， C

2、u 完全溶解，生成氣體顏色越來(lái)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O2，恰好使氣體完全溶于水，求通入O2 的體積。4. 寫出濃硫酸與木炭粉在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系（ 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(hào)）：（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

3、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(shí)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)中的作用只起酸的作用，如：Cu(OH)2 + 2HNO3 = Cu(NO3) 2 +2H 2O只起氧化劑的作用。如

4、:C + 4 HNO3= CO +4 NO2 +2HO22即起酸的作用又起氧化劑的作用，如：3FeO + 10 HNO 3 ( 稀 ) = 3Fe(NO 3) 3 + NO+5H2O3、 硝酸跟金屬反應(yīng)的一般規(guī)律除 Au、 Pt 以外，硝酸能和幾乎全部金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)。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。 Fe、 AL 能被冷、濃硝酸鈍化（鈍化不是不反應(yīng) ）。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。如： Ag + 2HNO 3( 濃 ) = AgNO3+NO2+ H2O3Ag + 4HNO3( 稀 )

5、 = 3AgNO3+NO+ 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.HNO3( 稀 ) 只能使石蕊試液變紅，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(lái)制取還原性氣體等）；（如： H2、H 2 S、SO 2 、HI、HBr（2）因 NO3 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(duì)橡膠制品有強(qiáng)腐蝕作用， 所以制取 HNO 3 時(shí)常用曲頸玻璃儀器， 涉及連接儀器的膠管應(yīng)盡可能短， 盡可能使兩玻璃接口

6、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(guò)量鐵粉反應(yīng)，為減緩反應(yīng)速率，且不影響酸中加入適量的（）H 2 的總量，可向鹽（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(shí)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4 考查硝酸對(duì)金屬的溶解情況（ 1） Pt 、 Au 不與

7、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NO 2 ，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ㄊ牵ǎ〢.測(cè)密度B.放入硝酸中C.放入鹽酸中D.觀察外觀5 考查與 NO3 有關(guān)的溶液中離子共存問(wèn)題知識(shí)要點(diǎn)： NO 3 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：222例題4、 在 pH=1 的無(wú)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. NH 4 、 K 、Na 、CO23

8、 、NO3B. K 、 Na 、Fe2 、SO24 、NO3C. K 、 Na 、NH 4 、HCO3 、 AlO2D. K 、 NH 4 、Na 、NO3 、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(wèn)題的關(guān)鍵在于：抓住“兩個(gè)守恒”“三個(gè)關(guān)系”。1 兩個(gè)守恒整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，氧化劑（HNO3）的得電子數(shù)恒等于還原劑（金屬）的失電子數(shù)。生成物中的N 元素均來(lái)自反應(yīng)物中的HNO3（無(wú)論含N 元素的生成物有幾種）

9、，因此存在N元素守恒。2 三個(gè)關(guān)系 HNO3 的總物質(zhì)的量等于起酸作用的HNO3 的物質(zhì)的量與起氧化劑作用HNO3的物質(zhì)的量之和。起酸作用的HNO3 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。起氧化劑作用的HNO3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、 若使銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)， Cu 耗完時(shí)，共產(chǎn)生（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 NO3 何時(shí)才有氧化性？NO-在中性和堿性溶液中無(wú)氧化性，可與2-2-2+3S、 SO、 Fe 等還原性離子共存，在3酸性溶液中有強(qiáng)氧化性。2 檢驗(yàn) NO3- 的一般方法硝酸

10、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 NO或者 NO2）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NO2 ，使溶液顯黃色。濃鹽酸呈現(xiàn)黃色是因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中溶解有Fe3+ 。4 作過(guò)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( 稀 ) = 3AgNO 3 + NO + 2H 2OAg + 2HNO3( 濃 ) = AgNO 3 + NO 2 + 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

11、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(shuō)明稀硝酸的氧化性強(qiáng)于濃硝酸？不能這樣說(shuō)。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?？梢姡趸?、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)速率可以證實(shí)。五、習(xí)題1（2000 年高考全國(guó)卷）在一定條件下，NO跟 NH3 可以發(fā)生反應(yīng)

12、生成N2 和 H2O。現(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）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BaCl2 溶液，過(guò)濾、洗滌、烘干后，得到沉淀。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H2SO4和 HNO3的物質(zhì)的量濃度。另取 10mL原混合酸溶液，加入銅粉共熱，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

13、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( )4、 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）將銅與140mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解產(chǎn)生NO和 NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為。請(qǐng)回答：（ 1） NO和 NO2的體積分別為多少升？所得氣體的平均相對(duì)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

14、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O2，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、銅與適量濃HNO3反應(yīng)，銅全部作用后， 如果 NO3- 減少 10-3 mol ，則溶液中H+同時(shí)下降。A 10-3 molB 10-3 molC 10-3 molD 10-3 mol參考答案與解析：1、（ 1）（ 2） 6 mol NO 還原得到 3 mol N 2， 4 mol NH 3 氧化得到 2 mol N 2，兩者相差 1 mol N 2?，F(xiàn)相差，1.4g0.05mol，相當(dāng)于 mol NO 和 mol NH 3 反應(yīng)。28g mol

15、 1依題意 NO和 NH3 的總物質(zhì)的量為1mol，其中必有一種為過(guò)量，所以有兩種情況：mol NO 和 mol NH 3 或 mol NH 3 和 mol NO2、理清題意：在硫酸和硝酸的混合溶液中加入足量的BaCl2 溶液，因硝酸不反應(yīng)、BaCl2溶液為足量，所以 n(HSO)=n(BaSO) ，原硫酸中的氫離子全部進(jìn)入溶液；NaOH物質(zhì)的量即244為混合酸中氫離子總物質(zhì)的量；銅片不和稀硫酸反應(yīng)。 n(Cu)=3.2gmol0.05解： n(H2SO4)=n(BaSO4)=9.32gmol64g / mol233g / mol0.043Cu 2NO3- 8H+=3Cu2+ + 2NO+ 4

16、H2O+-3282n(H )總 n(OH )=4mol/L =n(HNO3)= 2=n(NO)c(H SO)=0.04molmol/L 0.050.140.06 Cu完全反應(yīng)382240.01L4c(HNO)=0.06molmol/L30.01L63、C;若金屬為 +1 價(jià)，失電子數(shù)為2，HNO3被還原為 +3 價(jià)；金屬為 +2 價(jià)，失電子數(shù)為 4，HNO被還原為 +1 價(jià)；金屬為+3 價(jià)，失電子數(shù)為6，已不可能。34 、解：設(shè)： Cu、 Ag 的物質(zhì)的量分別為x、 y64 gmol1 x108 gmol1 y14 gx0.05mol n(Cu)= 64gmol-11.12L2 xy4y0.1

17、mol22.4Lmol1=5 、解：設(shè)： NO和 NO2 的物質(zhì)的量分別為 x、 yn(Cu)=32.64 g0. 51mol n(氣體)64g / mol11.2L0.5mol22.4l / molxy0.5molx0.26molV (NO)0.26mol22.4 L / mol5.82L3xy0.51mol2y0.24molV (NO2)0.24mol22.4L / mol5.38LM 0.26mol30g / mol0.24mol46g / mol37.68g / mol 氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為0.5mol反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)2+3+溶液中的3 -Cu 全部轉(zhuǎn)化為沉淀，溶液中只有NaNO，即 n(Na )=n(NO )又 n( 被還原的 HNO3)