金屬和硝酸反應(yīng)的分類題型

1、的分類題型金屬和硝酸反一、知識要點：硝酸是一種很強的氧化劑，不論稀、濃硝酸都有氧化性。硝酸越濃氧化性越強。同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強。硝酸濃度不同，氧化能力不同。硝酸能氧化除Pt、Au之外的絕大多數(shù)金屬，當硝酸與金屬反應(yīng)時條件不同，硝酸的還原產(chǎn)物不同。具體如下：1一般情況下，在金屬活動順序表中排在氫以后的金屬與硝酸反應(yīng)時，濃硝酸劇烈反應(yīng)，生成硝酸鹽和N02與稀硝酸反應(yīng)常需加熱，生成硝酸鹽和NO在反應(yīng)中硝酸均既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)酸性。2常溫時，鋁、鐵遇冷的濃硝酸產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，而稀硝酸則可與它們反應(yīng)。若加熱，解除鈍化則發(fā)生反應(yīng)。如：鐵在過量的濃硝酸中加熱發(fā)生反應(yīng)為：Fe+6HNO3濃)=Fe(N

2、03)3+3N02+3H20(注意：鐵與硝酸反應(yīng)時，無論硝酸是否過量，開始時總是把Fe氧化成Fe3+)鐵過量時再與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+,NO氣體是鐵與硝酸反應(yīng)生成Fe3+產(chǎn)生的。Fe+4HN03=Fe(N03)3+NG2H2O3Fe+8HNO3=3Fe(N03)2+2N(+4H20設(shè)n(Fe):N(HN03)=a,貝Ua,<1/4時，按進行；a3/8時，按進行；1/4<a<3/8時，兩者都有。如：5Fe+16HNO3=2Fe(N03)3+3Fe(N03)2+4NG2H2O比例關(guān)系：4HNO&NO可認為是反應(yīng)后Fe過量。Fe+2Fe(N03)3=3Fe(N03)23

3、當硝酸與金屬活動順序表中排在氫以前的金屬如鎂、鋅鐵等反應(yīng)時，由于金屬的強還原性，還原產(chǎn)物較為復雜。除可生成N02或NO外，在更稀硝酸中還可產(chǎn)生N20N2、NH3等。一般情況下，對于同一種還原劑來說，硝酸越稀則還原產(chǎn)物中氮元素的價態(tài)越低。濃硝酸被還原的主要產(chǎn)物是N02稀硝酸被還原的產(chǎn)物主要是NO再如較稀的硝酸還原產(chǎn)物主要是N20而更稀的硝酸則被還原成NH3(NH3與HNO3s應(yīng)生成NH4NO3。當然，硝酸與金屬發(fā)生的氧化還原反應(yīng)比較復雜，這里對硝酸的還原產(chǎn)物也只是粗略地劃分，并沒有很明顯的界限。二、常見分類題型：概念型：下列關(guān)于硝酸的敘述正確的是(C)A稀硝酸是弱酸，濃硝酸是強酸B.銅與濃硝酸和

4、稀硝酸都能反應(yīng)生成二氧化氮C濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑D.稀硝酸與活潑金屬反應(yīng)放出氫氣，而濃硝酸則使金屬鈍化變式：用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢有發(fā)生。下列不易區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ?A.測定密度B.放入硝酸中C放入鹽酸中D.觀察外觀變式：欲迅速除去水壺底部的水垢，又不損壞鋁壺，最好的方法是用(D)A.濃鹽酸B.稀硝酸C.冷的濃硫酸D.冷的濃硝酸變式：將銅粉放入稀硫酸中，加熱無明顯現(xiàn)象發(fā)生；但加入某鹽后，發(fā)現(xiàn)銅粉質(zhì)量逐漸減少，同時有氣體產(chǎn)生，則該鹽可能是(C)A.硫酸鐵B.硫酸鋅C.硝酸鉀D.氯化鈉變式：等質(zhì)量的銅分別與足量濃硫酸、稀硝酸充分反應(yīng)，下列說法正確的是(BDA.被還原的酸的物

5、質(zhì)的量相等B.被氧化的銅的物質(zhì)的量相等C提供H+的酸的物質(zhì)的量相等D.轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量相等變式：相同質(zhì)量的銅分別與足量的濃硝酸和稀硝酸完全反應(yīng)（硝酸的還原產(chǎn)物分別是N02和NO,在相同條件下用排水法收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體。下列敘述正確的是（D）A.硝酸濃度越小，氧化性越強B.硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少C硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體越少D.兩者用排水法收集到的氣體體積相等變式閑：將相同質(zhì)量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)，下列敘述正確的是（B）A反應(yīng)速率：兩者相同B.消耗硝酸的物質(zhì)的量：前者多，后者少C反應(yīng)生成氣體的顏色：前者淺，后者深D.反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)：前者多，后者少變式（七）：用以下三種途

6、徑來制取相等質(zhì)量的硝酸銅：用以下三種途徑來制取相等質(zhì)量的硝酸銅：（1）銅跟濃硝酸反應(yīng)；（2）銅跟稀硝酸反應(yīng)；（3）銅先跟氧氣反應(yīng)生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反應(yīng)。以下敘述中正確的是（AD）A三種途徑所消耗的銅的物質(zhì)的量相等B.三種途徑所消耗的硝酸的物質(zhì)的量相等J所消耗的銅的物質(zhì)的量是：途徑途徑（1）途徑（2）D.所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是：途徑（1）途徑（2）途徑2計算型：守恒法例1、與一定量的濃硝酸作用，當收集到和N02標況下的氣體時，Cu全部反應(yīng)完，則反應(yīng)中消耗的硝酸為mol,被還原的硝酸為mol,轉(zhuǎn)移的電子為mol。、變式：13g鋅與硝酸溶液反應(yīng)，共消耗了硝酸，硝酸的還原產(chǎn)物是（A）A.NH

7、4N0或N2OB只有N2OC只有NOD只有N2變式：mg鐵屑與含有ngHN03勺硝酸溶液恰好完全反應(yīng)，若m:n=1:,該反應(yīng)的化學方程式為（假設(shè)還原產(chǎn)物只有一種，且只生成一種鹽）含ngHNO稀硝酸溶液恰好使鐵粉完全溶解.，若有n/4gHN03被還原成NO（無其它產(chǎn)物）則n的范圍為。某條件下鋅和硝酸反應(yīng)時的物質(zhì)的量之比為2：5,此時硝酸的還原產(chǎn)物是。答案：5Fe+12HNO3=5Fe（N03）2+N2+6H2OWnW（3）N20或NH4NO3變式：14g鐵粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反應(yīng)，放出NO氣體后得到溶液1L。稱量所得溶液，發(fā)現(xiàn)比原硝酸溶液增重8克。則原溶液中硝酸的濃度為（C）A.LB.LC

8、.LD.L變式：一定量銅在某濃硝酸溶液中完全溶解。已知參加反應(yīng)的質(zhì)量為30gHN0中被還原的HN0313g,則生成的NO和N02的體積比為（同溫同壓下測定）C） I JL變式：mg銅與一定濃度的硝酸完全反應(yīng)放出V1L氣體，將所得氣體通過足量水后收集到V2L氣體，欲使V2L氣體完全轉(zhuǎn)化為硝酸，所需氧氣的物質(zhì)的量為（氣體體積均在標準狀況下測定，且不考有N204勺生成）（BC）A.VI/.V2/.in/128niolD.無法確定變式閑：Cu與Imol-L-1的硝酸反應(yīng)，如果N03濃度下降-L1,則溶液中c（H+）同時下降（D）A.L-1L-1L-1L-1變式（七）：銅和過量的硝酸充分反應(yīng)，硝酸的還原

9、產(chǎn)物有NON02反應(yīng)后溶液中所含H+為nmol,此時，溶液中所含N03的物質(zhì)的量為（C）C.（n+molD.（n+mol始終態(tài)法始終態(tài)的運用使許多復雜問題簡單化，在化學計算中具有非常重要的地位。從反應(yīng)態(tài)和最終狀態(tài)看。例：MgCu合金完全溶于濃硝酸中，若反應(yīng)中硝酸被還原，只產(chǎn)生4480mLN0和336mLN20,4反應(yīng)后的溶液中加足量的NaOH溶液，生成的沉淀的質(zhì)量為。解析：反應(yīng)中銅鎂合金失去電子，最終轉(zhuǎn)化為Cu(OH)2和Mg(OH)2沉淀，比較始態(tài)和終態(tài)，固體增加的質(zhì)量為0H-的質(zhì)量，而0H-的物質(zhì)的量等于轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量，再根據(jù)氣體計算轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量。變式：一定量的Fe和Fe2O

10、3的混合物投入250mL濃度為2mol/L的硝酸溶液，反應(yīng)完成后，生成(標準情況下)。在向反應(yīng)后的溶液中加入lmol/L的NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所加入的NaOH溶液的體積最少是(A)A.450mLB500mLC400mLD不能確定變式投入到一定量的濃硝酸中，銅完全溶將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標況下一定體積的氧氣，恰好使則通入解，生成的氣體的顏色的氧氣的體積為(C)mL越來越淺,共收集到336D.504672mL的氣體(標況)。氣體完全溶于水，A.168B.224C.極限法硝酸與鐵反應(yīng)，隨用量的不同，產(chǎn)物可能是Fe(NO3)2或Fe(NO3)3,這時可用極限法解。如果產(chǎn)

11、生的氣體產(chǎn)物不單一，可能也要用極限法解。例：把鐵完全溶解于某濃度的硝酸中，反應(yīng)和集到和。下列說法正確的是(D)A.反應(yīng)后生成的鹽只有Fe(N03)3B反應(yīng)生成的鹽只有Fe(N03)2C.產(chǎn)物中Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的物質(zhì)的量之比為3:1D.產(chǎn)物中Fe(NO3)3和Fe(NO3)2的物質(zhì)的量之比為1:3變式完全溶于硝酸，產(chǎn)生的氮的氧化物NON02N204混合氣體共，該混合氣體的平均相對分子質(zhì)量可能是(BC)A.30B.46C.50D.66解析：假設(shè)氣體全部是N0則轉(zhuǎn)移電子；假設(shè)氣體全部是N02則轉(zhuǎn)移電子；假設(shè)氣體全部是N20繃U轉(zhuǎn)移電子。而實際在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子，因為介于和之間、和之間

12、；所以用極限法判斷極盛可能有兩種極限。氣體為N02和N0的混合氣體，經(jīng)計算平均相對分子質(zhì)量為氣體為N02和N204勺混合氣體，經(jīng)計算平均相對分子質(zhì)量為討論法例鋅與硝酸反應(yīng)，若有Imol硝酸參加反應(yīng)，就有電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，此時硝酸的還原產(chǎn)物中氮元素的化合價為。變式：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。當參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2：1時，還原產(chǎn)物是A.N02B.NOC.N20D.N2變式：某金屬單質(zhì)跟過量稀硝酸反應(yīng)時，示觀察到有氣體放出，但測知生成物中有NH4N03.當向反應(yīng)后的溶液中加入過量熱的燒堿溶液時，有氣體放出，其體積為280mL標況)求如用R表示該金屬

13、，寫出R與硝酸反應(yīng)的化學方程式。R是哪種金屬？(寫出推斷過程)解：設(shè)R在反應(yīng)中顯+n價，則反應(yīng)式為：8R+10nHN068R(N03)n+nNH4N03+3nH20(2)n(NH3)=8R-nNH4NO3nNH38Rgnmol討論：n=2時，鋅符合。關(guān)系式法例：硝酸銅是制備Cu-Zn-AI系催化劑的重要原料。純銅粉理論上可制得純凈硝酸銅晶體的質(zhì)量為(BDgA.3陷阱型：例：1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物質(zhì)的量濃度分別為L和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(D)gA.變式：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2S04和HNO物質(zhì)的量濃度分別為4mol/L和取10mL此混

14、2mol/L,合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應(yīng)結(jié)束后，可產(chǎn)生標況下的氣體多少升？()變式：充鐵銅混合物加入不足量的硝酸，反應(yīng)，剩余金屬mlg再向其中加入一定量稀硫酸，分振蕩后，剩余金屬m2g則ml與m2的關(guān)系是(A)A.m1>m2Bm1=m2Cm1可能等于m2Dml可能大于m2變式：在100mL混合液中，HN0卸H2s041勺物質(zhì)的量濃度分別是L和L現(xiàn)向該混合液中加入銅粉，經(jīng)加熱充分反應(yīng)后，所得溶液中的Cu2+勺物質(zhì)的量濃度(mol/L)是多少？()4.圖像型：例：銅和硝酸反應(yīng)的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示，縱坐標表示消耗銅的物質(zhì)的量，橫坐標表示消耗硝酸的物質(zhì)的量，坐標圖中各條線表示下列反應(yīng)：

15、A、銅和濃硝酸B銅和稀硝酸Q表C銅和被還原的濃硝酸D銅和被還原的稀硝酸示反應(yīng)D；(2)P表示反應(yīng)(3)s表示反Q.應(yīng)B;T表示反應(yīng)變式：實驗研究A發(fā)現(xiàn)，硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，硝酸的濃度越稀，對應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學取一定量的鋁鐵合金與一定量的很稀的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中，無氣體放出。在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中，逐滴加入4mol?L-l的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液體積(niL與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如下圖所示。：A ,V (HaOH/mL)試回答下列問題:5實驗型:圖中oc段沒有沉淀生成，此階段發(fā)生的離子方程式為：O在DE段沒有沉淀的物質(zhì)的量沒有變化，則此階段發(fā)生

16、反應(yīng)的離子方程式為：o上述現(xiàn)象說明溶液中、結(jié)合0H一的能力比強（填離子符號）。if如帝潛（3）B與A的差值molomloNO （即不含N02,反應(yīng)開B點對應(yīng)的沉淀量為mol,C點對應(yīng)的溶液體積為例：燒瓶中放入銅片與稀硝酸，用酒精燈加熱來制取較為純凈的始后發(fā)現(xiàn)燒瓶中充滿紅棕色氣體，這時的操應(yīng)為（D）A.立即接上收集容器，用向上排空氣法收集B待燒瓶中紅棕色消失后，用向上排空氣法收集C待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用排水法收集D.立即用排水法收集變式：向淺綠色的Fe（N03）2溶液中逐滴加入稀鹽酸時，溶液的顏色變化應(yīng)該是（C）A.顏色變淺B.逐漸加深C.沒有改變D.變?yōu)樽攸S色變式：在盛稀硫酸的試管中，加

17、入一小塊銅片后，觀察不到明顯現(xiàn)象。然后再加入適量硝酸鉀晶體并微熱，可觀察到的現(xiàn)象是，。寫出反應(yīng)的離子方程式。答案：銅片逐漸溶解，溶液變?yōu)樗{色，產(chǎn)生無色氣體且該氣體在試管上部變?yōu)榧t棕色3CU+2NO-+8H+-3Cu2+2N0+4H20變式：欲用濃硝酸法（測定反應(yīng)后生成氣體的量）測定某銅銀合金中銅的質(zhì)量分數(shù)，但資料表明：反應(yīng)中除生成N02氣體外還會有少量的NO生成；常溫下N02和N204昆合存在，在低于0°C時幾乎只有無色的N204液體或晶體存在。為完成測定并驗證有N0生成，有人設(shè)計如下實驗裝置。實驗開始前要先打開A部分的活塞K1,持續(xù)通一段時間的氮氣再關(guān)閉K1,這樣做的目的是。裝置中

18、B瓶的作用是。實驗時A中反應(yīng)停止后，打開D裝置導管的活塞K2并通入氧氣，若反應(yīng)確有NO產(chǎn)生，D中的現(xiàn)象是；實驗時發(fā)現(xiàn)通入氧氣溫度的高低對實驗有較大的影響，為便于觀察應(yīng)通入“冷”或“熱”）的氧氣，其原因是（用所學過的理論知識解釋）：為減小測量誤差，在A中反應(yīng)完成和D中出現(xiàn)現(xiàn)象后，還應(yīng)進行的操作是：若設(shè)反應(yīng)中硝酸無揮發(fā)也無分解，且溶液的體積變化忽略不計，實驗已測得以下數(shù)據(jù)：銀合金的質(zhì)量、濃硝酸的物質(zhì)的量濃度及體積（過量）、E裝置反應(yīng)生成物中氮元素的質(zhì)量；為確定合金中銅的質(zhì)量分數(shù)，還需測定的數(shù)據(jù)是：。若實驗只測定Cu的質(zhì)量分數(shù)，不檢驗N0的產(chǎn)生，則在銅銀合金與濃硝酸反應(yīng)后，只需簡單實驗操作（不使用B

19、-E連續(xù)裝置）就可達目的，簡述實驗過程：。（1）排盡整個裝置中的空氣；防止生成的NO被氧化，而在D中觀察不到現(xiàn)象。（2）吸收氣流中的水蒸氣。（3）無色氣體變?yōu)榧t棕色熱由題意可知2N02N204是放熱反應(yīng)，升高溫度可使平衡向吸熱方向（逆向）移動，無色的N204減少，紅棕色N02增多，便于觀察。（或降溫可使平衡正向移動，無色N204增多，N02減少，不易觀察到紅棕色（4）打開K1、K2持續(xù)通入一段時間的N2和02（5）裝置C中燒瓶在實驗前后增加的質(zhì)量（6）向反應(yīng)后的混合溶液中加入過量的NaCI溶液，過濾、洗滌、干燥沉淀，稱量生成的AgCI沉淀質(zhì)量，然后進行計算。（變式：在進行某實驗探究過程中，一些

20、學生發(fā)現(xiàn)等質(zhì)量的銅片分別與等體積（均過量）的濃硝酸和稀硝酸反應(yīng)，所得溶液前者為綠色，后為藍色。針對這種現(xiàn)象，學生們進行了討論后，出現(xiàn)了以下兩種觀占八、一種認為，這可能是Cu2+濃度的差異引起的，你同意這種看法嗎？（填“同意”或“不同意”原因是?！熬G色”是Cu2+與NO2混合的結(jié)果。請你設(shè)計出一個實驗方案證明之，你另一種認為，呈設(shè)計的實驗方案是。請寫出銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式，并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：不同意濃硝酸、稀硝酸均過量，Cu全部轉(zhuǎn)化為Cu2+,則在同體積的溶液中Cu2+濃度相同、溶液顏色應(yīng)該相同加水稀釋看能否由綠色變?yōu)樗{色離子方程式及標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目（略）變式：下列裝置中間

21、的試管收集濃硝酸和銅反應(yīng)所生成的氣體，最終可使收到的氣體中空氣的含量最少的是（C）變式供）：某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按下圖裝置進行實驗（夾持儀器已略去）。實驗表明濃硝酸能將NO氧化成N02而稀硝酸不能氧化NO由此得出的結(jié)論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸?？蛇x藥品：濃硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸儲水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳已知：氫氧化鈉溶液不與NO反應(yīng)，能與N02反應(yīng)。2N02+2Na0H=NaN03+NaN02+H20實驗應(yīng)避免有害氣體排放到空氣中。裝置、中盛放的藥品依次是滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，加入藥品，打開彈簧夾后裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是。裝置的作

22、用是，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是。該小組得出的結(jié)論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是。實驗結(jié)束后，同學們發(fā)現(xiàn)裝置中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學認為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分數(shù)較高所致，而乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學們分別設(shè)計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是（選填序號字母）。a.加熱該綠色溶液，觀察顏色變化b加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化C.向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化d向飽和硝酸銅溶液中通人濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體，觀察顏色變化3mol-L-1稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液（2）通入COP段時間，關(guān)閉彈簧夾，將裝置中的導管末端伸+ 2H20 (4)將N02轉(zhuǎn)化為入倒置

23、的燒瓶內(nèi)(3)Cu+4HNO3濃)=Cu(N03)2+2N03NO3NO+H2O=2HNO3NO（5）裝置中液面上方氣體仍為無色，裝置中液面上方氣體有無色變?yōu)榧t棕色（6）acd6工業(yè)型：例：工業(yè)上用銅屑和濃硝酸為原料制取硝酸銅，在實際生產(chǎn)中，需把濃硝酸用等體積水稀釋。試回答：用稀硝酸而不用濃硝酸的原因是。從經(jīng)濟效益和環(huán)境保護角度考慮，設(shè)計制取硝酸銅最適宜的方法，用化學方程式表示為。發(fā)現(xiàn)生成等物質(zhì)的量的硝酸銅，用稀硝酸時，消耗原料較少，且產(chǎn)生污染物的量也較少。變式：現(xiàn)有下列三個方案用于制取硝酸銅，要求：不污染環(huán)境原料利用率高。請對下列三個方案加以評價。方案一：用銅屑與濃硝酸作用。方案二：用銅屑與中等濃度的硝酸作用，