金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律大總結(jié)

.金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律大總結(jié)一、金屬與酸反應(yīng)的規(guī)律1、K、Ca、Na等活潑金屬能與水劇烈反應(yīng)生成H2 。2、金屬活動(dòng)順序H前的金屬與非氧化性酸反應(yīng)生成H2 。3、金屬活動(dòng)順序H后的金屬與非氧化性酸不反應(yīng)，但能與強(qiáng)氧化性酸發(fā)生反應(yīng)，但不產(chǎn)生H2 ，而是H2O ，如銅與稀硫酸不反應(yīng)，但能與濃硫酸、硝酸等強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)。4、很不活潑金屬Pt、Au等不溶于氧化性酸，但能溶于王水（濃硝酸和濃鹽酸按體積比為13的比例混合而成）。5、常溫下，Al、Fe遇濃硫酸和濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化，生成一層致密的氧化物保護(hù)膜，這是金屬與強(qiáng)氧化性酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)的結(jié)果。6、鐵與硝酸反應(yīng)較為復(fù)雜，具體情況如下：鐵與稀硝酸反應(yīng)，還原產(chǎn)物一般為NO：鐵不足：Fe + 4HNO3（?。?Fe(NO3)3 + NO + 2H2O鐵過(guò)量：3Fe + 8HNO3（稀） 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O鐵與濃硝酸反應(yīng)，還原產(chǎn)物一般為NO2 ：常溫下：發(fā)生鈍化加熱時(shí)：劇烈反應(yīng)，一般生成鐵鹽。二、金屬與非氧化性酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律解答此類(lèi)試題時(shí)，關(guān)鍵是確定金屬與氫氣或者酸與氫氣之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式，在根據(jù)試題所給的限定條件作出相應(yīng)的解答。金屬與非氧化性酸反應(yīng)時(shí)，應(yīng)注重下面四個(gè)方面的規(guī)律：1、 金屬與酸反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)，且金屬失去電子的物質(zhì)的量等于酸得到電子的物質(zhì)的量。2、 1mol a價(jià)的活潑金屬與足量的非氧化性酸反應(yīng)，可生成a/2 molH23、Na Mg Al與酸反應(yīng)規(guī)律 酸足量（金屬完全反應(yīng)）時(shí)a. 等物質(zhì)的量的不同金屬與足量的酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比等于金屬元素的化合價(jià)之比。 即產(chǎn)生的氣體Na ：Mg：Al=1：2：3可簡(jiǎn)單記憶為：金屬元素的化合價(jià)數(shù)對(duì)應(yīng)H原子個(gè)數(shù)，如：Na H 1/2H2 Zn 2H H2 Al 3H 3/2H2b、相同質(zhì)量的不同金屬與足量酸反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比等于金屬的 之比。即產(chǎn)生的氣體Na ：Mg：Al=1/23：2/24：3/27c、不同化合價(jià)的金屬與產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量之比分別為2：1， 1：1， 2：3d 、Na Mg Al與足量的酸反應(yīng)，要使產(chǎn)生氫氣的量相同，消耗金屬的質(zhì)量最大的是鈉,鎂次之，鋁最少。三者的物質(zhì)的量之比為 1：1/2：3/2=6：3：2，質(zhì)量之比為23：12：94、金屬過(guò)量a. 相同物質(zhì)的量的不同酸與足量金屬反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比等于酸的元數(shù)之比，與酸的強(qiáng)弱無(wú)關(guān)。b. 相同質(zhì)量的不同酸與足量的金屬反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生H2的體積比等于 之比。c. 過(guò)量的金屬與等物質(zhì)的量酸反應(yīng)時(shí)，鈉產(chǎn)生氫氣的量較多（過(guò)量的鈉還可以與水反應(yīng)）美鋁產(chǎn)生氫氣的量相等且取決于酸中H+的物質(zhì)的量例題1 .金屬鈉1.15g跟水反應(yīng),得到100mL溶液,試計(jì)算：（1）生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是多少升?（2）反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?解析：n(Na)=1.15g/23g/mol=0.05mol設(shè)生成氣體的物質(zhì)的量為n1,生成NaOH的物質(zhì)的量為n22Na+2H2O=2NaOH+H22 2 10.05mol n2 n1n1=0.025mol n2=0.05mol則生成氣體的體積為V=0.025mol22.4L/mol=0.56L所得溶液的物質(zhì)的量濃度是：c=0.05mol/0.1L=0.5mol/L例題2. 將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 mL 1 mol/L的鹽酸中，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是()A123B311C632D111試題分析：2Na+2HCl=2NaCl+H2、Mg+2HCl=MgCl2+H2、2Al+6HCl=2AlCl3+3H2，鈉與鹽酸反應(yīng)時(shí)鈉過(guò)量，過(guò)量的鈉與水繼續(xù)反應(yīng)生成氫氣，生成氫氣共0.15mol，鎂、鋁與鹽酸反應(yīng)時(shí)鎂和鋁均過(guò)量，由鹽酸計(jì)算出生成氫氣均為0.05mol。點(diǎn)評(píng)：鈉與鹽酸反應(yīng)時(shí)，過(guò)量的鈉繼續(xù)與水反應(yīng)例題3 a g鐵粉與含有H2SO4的CuSO4溶液完全反應(yīng)后,得到a g銅,則參與反應(yīng)的CuSO4與H2SO4的物質(zhì)的量之比為（ ）A.1：7 B.7：1 C.7：8 D.8：7例題4 把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中,充分反應(yīng)后,剩于金屬粉末的質(zhì)量相等,則原溶液中氫離子和硫酸根離子的物質(zhì)的量濃度之比是（ ）A 2：7 B 3：8 C 1：2 D 1：4解析：假設(shè)原溶液中H2SO4和 CuSO4的物質(zhì)的量分別x ，y三、金屬與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)的計(jì)算規(guī)律解答此類(lèi)試題，應(yīng)注重下面三個(gè)重要的規(guī)律：1、電子守恒例如：金屬與硝酸反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，N原子得到電子的電子數(shù)等于金屬原子失去的電子數(shù)。2、原子守恒例如：金屬與硝酸反應(yīng)時(shí)，根據(jù)N原子守恒，硝酸總的物質(zhì)的量可按下式進(jìn)行計(jì)算：n(HNO3) = n(金屬)金屬元素的化合價(jià) + n(NO) + 2n(N2O4) + n(HNO3)3、利用離子方程式進(jìn)行計(jì)算金屬與硝酸和硫酸的混合溶液反應(yīng)，當(dāng)金屬足量時(shí)，不能用金屬與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算，應(yīng)用離子方程式進(jìn)行計(jì)算，因?yàn)樯傻南跛猁}的NO借助H仍然能與金屬反應(yīng)。4. 當(dāng)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)物不斷被消耗。隨反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度不斷改變，有的會(huì)造成產(chǎn)物的不同。如，過(guò)量Cu放入少量濃HNO3中，開(kāi)始生成的氣體是NO2，后來(lái)生成的氣體是NO；很稀的HNO3溶液與活潑金屬反應(yīng)還會(huì)有H2生成(非信息題可不考慮)。再如，過(guò)量活潑金屬(如Zn)與少量濃H2SO4的反應(yīng)，開(kāi)始時(shí)生成的氣體是SO2，后來(lái)生成的氣體是H2。有的反應(yīng)不再發(fā)生。如，過(guò)量Cu與少量濃H2SO4的反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，濃H2SO4變成了稀H2SO4，Cu與稀H2SO4不再發(fā)生反應(yīng)。再如，過(guò)量MnO2與少量濃鹽酸的反應(yīng)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，濃鹽酸變成稀鹽酸，不再與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)。有些本來(lái)不能發(fā)生的反應(yīng)，后來(lái)能夠進(jìn)行。如稀H2SO4濺在衣服上，水分蒸發(fā)后，變成濃H2SO4，也就能使布料脫水炭化。硝酸與金屬反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算1. 向50 mL 18 molL1的H2SO4溶液中加入適量的銅片并加熱，充分反應(yīng)后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量()A小于0.45 mol B等于0.45 molC在0.450.90 mol之間 D大于0.45 mol【解析】濃硫酸與銅可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而稀硫酸與銅不發(fā)生反應(yīng)。濃硫酸與銅反應(yīng)時(shí)，隨著反應(yīng)進(jìn)行，其濃度也逐漸下降，當(dāng)濃硫酸變?yōu)橄×蛩釙r(shí)反應(yīng)就會(huì)停止。因此，參加反應(yīng)的硫酸實(shí)際量要比理論計(jì)算值小。據(jù)題意，被還原的硫酸物質(zhì)的量理論值為n(H2SO4)18 mol/L0.05 L0.45 mol。答案A2. 將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2 L。請(qǐng)回答：(1)NO的體積為_(kāi)L，NO2的體積為_(kāi)L。(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后，向溶液中加入V mL a molL1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2全部轉(zhuǎn)化成沉淀，則原硝酸溶液的濃度為_(kāi)molL1(3)欲使銅與硝酸反應(yīng)生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水_g?！窘馕觥?1)設(shè)生成NO的物質(zhì)的量為x，生成NO2的物質(zhì)的量為y。則有。解得x0.26 moly0.24 molV(NO)0.26 mol22.4 L/mol5.824 LV(NO2)0.24 mol22.4 L/mol5.376 L。(2)由原子守恒得：n(HNO3)n(氣體)n(NaOH)所以c(HNO3) molL1。(3)由得失電子守恒得：22n(H2O2)解得n(H2O2)0.51 mol，m(H2O2)57.8 g。【答案】(1)5.8245.376(2)(3)57.83. 在100 mL混合液中，HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量濃度分別是0.4 mol/L和0.1 mol/L，向該混合液中加入1.92 g銅粉，加熱充分反應(yīng)后，所得溶液中Cu2的物質(zhì)的量濃度是()A0.15 mol/L B0.225 mol/L C0.35 mol/L D0.45 mol/L解析：選B。由于本題溶液中存在HNO3、H2SO4，所以c(H)c(NO)，而在Cu與HNO3反應(yīng)中可知，實(shí)際參加反應(yīng)的n(H)n(NO)82，所以要依據(jù)離子方程式來(lái)計(jì)算。n(Cu) = = 0.03 mol n(H) = 0.1 L0.4mol/L + 0.1L0.1mol/L2 = 0.06 mol n(NO) = 0.1 L0.4mol/L = 0.04 mol由于硫酸的存在，因而可用離子方程式進(jìn)行計(jì)算：3Cu + 8H + 2 NO 3Cu + 2NO + 4H2O3 8 20.03mol 0.06mol 0.04mol根據(jù)過(guò)量判斷，可根據(jù)H進(jìn)行計(jì)算，則：n(Cu) = = 0.0225 molc(Cu) = = 0.225 mol/L 故選B較多時(shí)，反應(yīng)后體積會(huì)變小，故變大、變小、不變均有可能。4某溶液中含H、SO、NO三種離子，其中H、SO的物質(zhì)的量濃度分別為7.0 mol/L和2.0 mol/L。取該溶液20 mL，加入3.2 g銅粉，加熱使它們充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約是()A0.75 L B0.336 L C1.5 L D0.448 L解析：選A。根據(jù)電荷守恒可得c(NO)3 mol/L利用離子方程式計(jì)算：3Cu 8H 2NO=3Cu22NO4H2O3 mol 8 mol 2 mol 2 mol mol 0.14 mol 0.06 mol n(NO)按上述關(guān)系反應(yīng)時(shí)，銅的量不足，故V(NO)n(Cu)22.4 L/mol0.75 L。5在Fe、Cu的混合物中，加入一定量的稀硝酸并微熱，充分反應(yīng)后剩余金屬a g。再向其中加入一定量的稀鹽酸并加熱，充分振蕩后剩余金屬b g，則()Aa可能等于b Ba一定小于bCa可能大于b Da一定大于b解析：選D。在含有NO的溶液中加鹽酸，相當(dāng)于硝酸的存在，能夠繼續(xù)氧化金屬，所以固體質(zhì)量減少。6將過(guò)量鐵粉放入100 mL 2 mol/L的HNO3溶液中，假設(shè)還原產(chǎn)物只有NO且HNO3完全反應(yīng)，則參加反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為()A2.8 gB5.6 gC4.2 g D11.2 g解析：選C。Fe先與稀HNO3反應(yīng)，生成的Fe3再與Fe反應(yīng)：2Fe3Fe=3Fe2，總方程式為：3Fe8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O，參加反應(yīng)的HNO3的總的物質(zhì)的量為0.120.2(mol)，則參加反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為0.2564.2(g)。7100 mL 2 mol/L的稀硝酸與1.92 g銅充分反應(yīng)后：(1)產(chǎn)生的氣體是_，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)L，反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_(kāi)mol。(2)若溶液的體積不變，則反應(yīng)后溶液中的H物質(zhì)的量濃度為_(kāi)mol/L，NO物質(zhì)的量濃度為_(kāi)mol/L。解析：(1)首先分析Cu和稀HNO3誰(shuí)過(guò)量：n(HNO3) 0.1 L2 mol/L0.2 mol。n(Cu)0.03 mol，故銅不足，則產(chǎn)生n(NO)0.02 mol，即標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(NO)0.02 mol22.4 Lmol10.448 L。轉(zhuǎn)移的電子數(shù)n(e)n(Cu)20.03 mol20.06 mol。(2)因?yàn)榉磻?yīng)消耗n(H)0.08 mol，余n(H)0.2 mol0.08 mol0.12 mol，即反應(yīng)后c(H)1.2 mol/L。反應(yīng)消耗n(NO)n(NO)0.02 mol；余n(NO)0.2 mol0.02 mol0.18 mol，即反應(yīng)后c(NO)1.8 mol/L。答案：(1)NO0.4480.06(2)1.21.88為了測(cè)定某銅銀合金的組成，將30.0 g合金溶于80 mL 13.5 molL1的濃硝酸中，待合金完全溶解后，收集到氣體6.72 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)并測(cè)得溶液中H的物質(zhì)的量濃度為1 molL1，假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80 mL，計(jì)算：(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量。(2)合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析：(1)HNO3和金屬反應(yīng)時(shí)還原得到的產(chǎn)物為NO或NO2，由于試題給出收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為6.72 L，因此不論其中NO和NO2的相對(duì)含量各是多少，其物質(zhì)的量之和應(yīng)該跟被還原的HNO3的物質(zhì)的量相等，即0.300 mol。(2)由于反應(yīng)后溶液中H的物質(zhì)的量濃度為1 molL1，可知HNO3剩余且可求出其量。用HNO3的總量減去剩余量就是參加反應(yīng)的HNO3的量。將參加反應(yīng)的HNO3的總量減去第(1)小題中所求出的被還原的HNO3的物質(zhì)的量，剩余的就是反應(yīng)中與生成的Ag和Cu2成鹽的NO的物質(zhì)的量，也就是成鹽的那部分HNO3的物質(zhì)的量。反應(yīng)后溶液中c(H)1 molL1，則參加反應(yīng)的HNO3的物質(zhì)的量為：(13.5 molL11 molL1)0.080 L1.00 mol。與Ag和Cu2結(jié)合的NO的物質(zhì)的量應(yīng)為：1 mol0.300 mol0.700 mol。設(shè)合金中Ag的質(zhì)量為x，則：120.700 mol，解得x10.8 g，合金中Ag的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100%36.0%。答案：(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.300 mol。(2)合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.0%。9. 足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，這些氣體與1.68 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/L NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是()A60 mLB45 mLC30 mLD15 mL解析銅與濃硝酸反應(yīng)，銅失去電子，濃硝酸得到電子生成氮氧化物，反應(yīng)后，這些氮氧化物與氧氣和水作用又變?yōu)橄跛幔仕鼈儼训玫降碾娮佑秩哭D(zhuǎn)移給了氧氣，根據(jù)電子守恒有n(Cu)2en(O2)4e4e，解之得n(Cu)0.15mol，即n(Cu2)n(Cu)0.15mol；由于銅是足量的，硝酸無(wú)剩余，溶液中的溶質(zhì)只有硝酸銅，根據(jù)Cu22NaOH可得：V(NaOH)n(Cu2)2(5mol/L)0.15mol2(5mol/L)0.06 L，10物質(zhì)的量之比為2:5的鋅與稀硝酸反應(yīng)，若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O，反應(yīng)結(jié)束后鋅沒(méi)有剩余，則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是()A1:4 B1:5 C2:3 D2:511在濃硝酸中放入銅片： (1)反應(yīng)開(kāi)始的化學(xué)方程式為_(kāi)?，F(xiàn)象是_(2)若銅有剩余，則反應(yīng)快要結(jié)束時(shí)的化學(xué)方程式是_。(3)待反應(yīng)停止時(shí)，再加入少量質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的稀硫酸，這時(shí)銅片上又有氣泡產(chǎn)生，其原因是_。(4)若將12.8g銅與一定量的濃硝酸反應(yīng)，銅耗完時(shí)，共產(chǎn)生氣體(NO和NO2的混合物)5.6 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則所消耗的硝酸的物質(zhì)的量是_，所得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是_。(5)向100 mL pH0的硫酸和硝酸的混合液中投入3.2g銅粉，微熱使反應(yīng)充分完成后，生成NO氣體448 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。則反應(yīng)前的混合溶液中硝酸的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)。解析：有關(guān)金屬與硝酸反應(yīng)的計(jì)算是高考考查的熱點(diǎn)，在解答問(wèn)題的時(shí)候要多從原子守恒和電子守恒的角度進(jìn)行思考，如硝酸在反應(yīng)中有兩個(gè)去處：一個(gè)是硝酸鹽；一個(gè)是NO或NO2氣體。在計(jì)算時(shí)可以從這兩個(gè)角度入手，解答有關(guān)硝酸消耗的題目。n(NOx)0.25mol，故消耗n(HNO3)2n(Cu)n(NOx)20.25mol0.65mol。設(shè)產(chǎn)生NO2的物質(zhì)的量為x，則NO的物質(zhì)的量為(0.25x)。根據(jù)得失電子守恒，得下列方程x1(0.25molx)32解得：x0.175mol。41.2gmol1，故所得氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為41.2。(5)n(Cu)0.05mol、n(H)0.1mol、n(NO)0.02mol，依3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O可知生成0.02mol NO，消耗0.03mol Cu、0.08mol H，所以Cu、H過(guò)量，NO反應(yīng)完全，n(HNO3)n(NO)0.02mol。答案：(1)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O銅片逐漸溶解，溶液逐漸為藍(lán)，有紅棕色氣體逸出 (2)3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)加入稀硫酸后，原溶液中的NO與H2SO4提供的H構(gòu)成具有強(qiáng)氧化性的稀硝酸有了強(qiáng)氧化性的條件，又能與過(guò)量的Cu反應(yīng)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O(4)0.65mol41.2 (5)0.2molL112某稀硝酸中，加入5.6g鐵粉充分反應(yīng)后，鐵粉全部溶解，放出NO氣體，溶液質(zhì)量增加3.2g，所得溶液中Fe2、Fe3的物質(zhì)的量之比為()A1:1 B2:1 C3:2 D4:113將11.2g MgCu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的x氣體。再向所得溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，產(chǎn)生21.4g沉淀。根據(jù)題意推斷氣體x的成分可能是 ()A0.3mol NO2和0.3mol NOB0.2mol NO2和0.1mol N2O4C0.1mol NO、0.2mol NO2和0.05mol N2O4D0.6mol NO解析：氫氧根離子的質(zhì)量是(21.411.2)g，物質(zhì)的量為0.6mol，由電荷守恒知轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6mol，根據(jù)N元素的化合價(jià)變化可知，A轉(zhuǎn)移電子1.2mol，B轉(zhuǎn)移電子0.4mol，C轉(zhuǎn)移電子0.6mol，D轉(zhuǎn)移電子1.8mol，C項(xiàng)正確。答案：C14.14 g銅、銀合金與一定量某濃度的硝酸溶液完全反應(yīng),將放出的氣體與1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣混合通入水中,恰好全部被水吸收,則合金中銅的質(zhì)量是()。A.9.6 g B.6.4 g C.4.8 gD.3.2 g解析:Cu、Ag合金與HNO3反應(yīng)過(guò)程如下:Cu、Ag與HNO3反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),Cu、Ag失電子,HNO3得電子,生成NO2或NO。由于NO2、NO、O2都被水吸收生成HNO3,即NO2、NO又將電子轉(zhuǎn)移給O2,所以在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,相當(dāng)于Cu、Ag失的電子給0.05 mol O2,0.05 mol O2得電子物質(zhì)的量=0.05 mol4=0.2 mol。設(shè)Cu為x mol、Ag為y mol,則有:64x+108y=142x+y=0.2解之得,x=0.05y=0.1所以銅的質(zhì)量為:m(Cu)=0.05 mol64 gmol-1=3.2 g。 答案:D15.(1)m g鐵屑與含有n g HNO3的硝酸溶液恰好完全反應(yīng),若mn=12.7,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為(假設(shè)還原產(chǎn)物只有一種,且只生成一種鹽)。(2)含n g HNO3的稀硝酸溶液恰好使5.6 g鐵粉完全溶解,若有n/4 g HNO3被還原成NO(無(wú)其他還原產(chǎn)物),則n的范圍為。解析:(1)中鐵屑和硝酸的質(zhì)量之比為12.7,物質(zhì)的量之比為512,因此方程式中Fe和HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)確定下來(lái)為5和12。(2)中鐵可能全部被氧化成二價(jià),則化學(xué)方程式為3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO+4H2O,n的取值為16.8,鐵也可能全部被氧化成三價(jià):Fe+4HNO3Fe(NO3)3+NO+2H2O,n的取值為25.2。答案:(1)5Fe+12HNO35Fe(NO3)2+N2+6H2O (2)16.8n25.216：銅和鎂的合金4.6 g完全溶解于濃硝酸中，若反應(yīng)中硝酸被還原只產(chǎn)生4.480 L的NO2氣體和0.336 L的N2O4氣體（都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況下），在反應(yīng)后的溶液中，加入足量的NaOH溶液，生成沉淀的質(zhì)量是（ ）A. 7.04 g B. 8.26 g C. 8.51 g D. 9.02 g 解析：根據(jù)題意，可找到金屬與沉淀以及電子轉(zhuǎn)移數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系式： Cu Cu(OH)2 2e 2OH Mg Mg(OH)2 2e 2OH由上述關(guān)系式可知：合金與沉淀相比較，沉淀的質(zhì)量等于合金與OH的質(zhì)量之和，而OH的物質(zhì)的量又等于反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量，則：n(OH) = n(e) = + = 0.23 molm(沉淀) = 4.6 g + 0.23 mol17 g/mol = 8.51 g 故選 C 。17. 在銅與稀硝酸的反應(yīng)中，如果有1 mol硝酸被還原，則被氧化的銅的物質(zhì)的量為（）A3/8 mol B3 mol C3/2 mol D2/3 mol分析：銅和稀硝酸發(fā)生3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，如是很稀的硝酸，可能發(fā)生4Cu+10HNO3（?。?4Cu（NO3）2+NH4NO3+5H2O，結(jié)合反應(yīng)的方程式計(jì)算該題解答：解：銅和稀硝酸發(fā)生3Cu+8HNO3（?。?Cu（NO3）2+2NO+4H2O，被還原的硝酸等于生成NO的物質(zhì)的量，則3Cu+8HNO3（?。?Cu（NO3）2+2NO+4H2O 3 2 n 1mol n=3/2mol，如是很稀的硝酸，可能發(fā)生4Cu+10HNO3（?。?4Cu（NO3）2+NH4NO3+5H2O，如果有1mol的硝酸被還原，則被氧化的銅的物質(zhì)的量為0.25mol， 只有C符合，18. 1.92g銅投入到一定量的濃硝酸中,銅完全溶解,生成的氣體顏色越來(lái)越淺,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下672mL氣體.問(wèn):(1)被還原的硝酸的物質(zhì)的量是多少?參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是多少?(2)生成的氣體組成是什么,體積各是多少?解析：n(Cu)=1.92g64g/mol=0.03moln(氣體)=0.672L22.4L/mol=0.03molCu+4HNO3（濃）3Cu（NO3）2+2NO2+H2Oxmol 2xmol3Cu+8HNO3（?。?Cu（NO3）2+2NO+4H2Oymol 2ymol/3x+y=0.032x+2y/3=0.03 x=0.0075 y=0.0225被還原的n(HNO3)=2x+2y/3=0.03mol參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量是4x+8y/3=0.09mol氣體成分為NO,NO2n(NO)=2y/3=0.015mol,V(NO)=0.015mol*22.4L/mol=0.336L=336mln(NO2)=2x=0.015mol,V(NO2)=0.015mol*22.4L/mol=0.336L=336ml19. 1.92g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體顏色越來(lái)越淺，共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體672mL，將盛有該氣體的容器倒扣在水中，通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水中，則通入氧氣的體積是( D )A.168mL B.224mL C.504mL D.336Ml20 . 將1.92g銅投入一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成氣體顏色越來(lái)越淺，共收集到672ml氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），將盛有此氣體的容器倒扣在水中，通入少量氧氣，最后剩余氣體224ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。則通入的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為（ ）A504mlB168mlC336mlD224ml分析：672ml氣體應(yīng)該是NO2和NO的混合物，物質(zhì)的量是0.672L22.4L/mol0.03mol。通入氧氣后剩余的氣體一定是NO，物質(zhì)的量是0.01mol。1.92g銅在反應(yīng)中共失去電子，則根據(jù)電子的得失守恒可知，消耗氧氣的物質(zhì)的量是，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.0075mol22.4L/mol0.168L168ml，答案選B。21. 將足量的銅與一定體積10molL-1的濃硝酸充分反應(yīng)，得到Cu(NO3)2溶液和NO2、NO混合氣體，將集滿混合氣體的容器倒扣在水中，通入2.24LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)后，所有氣體完全被水吸收生成硝酸發(fā)生反應(yīng)為：4NO2+O2+2H2O=4HNO3；4NO+3O2+2H2O=4HNO3若向所得Cu(NO3)2溶液中加入5molL-1NaOH溶液使Cu2+恰好完全沉淀，則消耗NaO H溶液的體積是( )A.40mL B.60mL C.80mL D.100mL22. 在14.0g銀銅合金中加入500mL一定濃度的濃硝酸，合金全部溶解，收集到NO2和NO體積共2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，再向該溶液中加入bml，4mol/L的NaOH溶液，剛好使溶液中的陽(yáng)離子沉淀完全；若將收集到的氣體全部與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O21.12L充分混合后，通入水中二者剛好完全反應(yīng)下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是( )A.銀的質(zhì)量為10.8gB.NO與NO2的體積比之比（相同條件下）為2：1C.原硝酸的物質(zhì)的量濃度（0.1mol+4b10-3mol）/0.5LD.沉淀中Cu（OH）2的物質(zhì)的量為0.05mol解析：銀銅合金中加入一定濃度的濃硝酸，合金全部溶解，生成硝酸銅、硝酸銀，收集氣體NO2和NO共2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），若將收集到的氣體全部與標(biāo)準(zhǔn)狀況下的O21.12L充分混合后，通入水中二者剛好完全反應(yīng)，又生成硝酸，縱觀整個(gè)過(guò)程，金屬提供的電子等于氧氣獲得的電子，即金屬提供電子為1.12L22.4l/mol4=0.2mol A令A(yù)g、Cu的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，根據(jù)二者質(zhì)量與提供電子可得108x+64y=14x+2y0.2解得x=0.1、y=0.05，故銀的質(zhì)量=0.1mol108g/mol=10.8g，故A正確；B令NO2、NO的物質(zhì)的量分別為amol、bmol，根據(jù)二者體積及轉(zhuǎn)移電子守恒，可得：a+b2.24 22.4 a+3b=0.2，解得a=0.05、b=0.05，故相同條件下NO與NO2的體積比之比=0.05mol：0.05mol=1：1，故B錯(cuò)誤；C向反應(yīng)后的溶液中加入bmL 4mol/L的NaOH溶液，剛好使溶液中的陽(yáng)離子沉淀完全，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaNO3，由鈉離子守恒可知n（NaNO3）=n（NaOH）=b10-3L4mol/L=4b10-3mol，根據(jù)N原子守恒可知n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO2+NO）=4b10-3mol+2.24L22.4L/mol=（0.1mol+4b10-3mol），故原硝酸的物質(zhì)的量濃度為（0.1mol+4b10-3mol） 0.5L，故C正確；D根據(jù)Cu元素守恒可知nCu（OH）2=n（Cu）=0.05mol，故D正確，故選B23. 1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO2和N2O4的混合氣體1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀下列說(shuō)法不正確的是( )A.該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2：1B.該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是14.0mol/LC.NO2和N2O4的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是80%D.得到2.54g沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600mL選D 分析：A設(shè)合金中含銅、鎂的物質(zhì)的量分別為X、Y64X+24Y=1.52g98X+58Y=2.54gX=0.02molY=0.01mol該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比=0.02mol:0.01mol=2:1,所以A正確；B、硝酸的物質(zhì)的量濃度C(HNO3)=1000pW/M=1000x1.40x63%/63=14.0mol/L,所以B正確；混合氣體的物質(zhì)的量=1.12L/22.4L/mol=0.05mol設(shè)混合氣體中NO2的物質(zhì)的量為X根據(jù)得失電子的物質(zhì)的量相等得:0.02mol*(2-0)+0.01mol*(2-0)=X*(5-4)+(0.05mol-X)*(5-4)x2 X=0.04molNO2和N2O4的混合氣體中,NO2的體積分?jǐn)?shù)=0.04mol/0.05mol*100%=80% 所以C正確D 銅、鎂溶解后剩余溶液中含硝酸根離子的物質(zhì)的量n（NO3-)=0.7mol-0.04mol-0.02mol=0.64mol,當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí),氫氧化鈉完全轉(zhuǎn)化為硝酸鈉,所以氫氧化鈉的物質(zhì)的量與硝酸反應(yīng)的nNaOH=n(NO3-)=0.64mol故需要NaOH 640 mL24. 室溫下，將一定質(zhì)量的鎂、銅合金加入到稀硝酸中，兩者恰好完全反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)過(guò)程中還原產(chǎn)物全是NO，向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，測(cè)得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則下列有關(guān)敘述中正確的是( )A. 加入合金的質(zhì)量可能為6.4gB.溶解合金時(shí)收集到NO氣體的體積為2.24LC.沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液的體積為150mLD.參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1mol解析：將鎂和銅組成的混合物加入到稀HNO3中，金屬完全溶解（假設(shè)反應(yīng)中還原產(chǎn)物只有NO），發(fā)生反應(yīng)：3Mg+8HNO3（?。?3Mg（NO3）2+2NO+4H2O,3Cu+8HNO3（?。?3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的3mol/L NaOH溶液至沉淀完全，發(fā)生反應(yīng)：Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2+2NaNO3，沉淀為氫氧化鎂和氫氧化銅，生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則氫氧化鎂和氫氧化銅含有氫氧根的質(zhì)量為5.1g，氫氧根的物質(zhì)的量為n（OH-）=5.1g17g/mol=0.3mol根據(jù)反應(yīng)方程式可知，鎂和銅的總的物質(zhì)的量為：n=1/2n（OH-）=0.15mol A 根據(jù)反應(yīng)方程式Mg（NO3）2+2NaOH=Mg（OH）2+2NaNO3、Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2+2NaNO3可知，鎂和銅的總的物質(zhì)的量為銅離子物質(zhì)的量的一半，即：0.3mol 2=0.15mol，假定全為鎂，金屬質(zhì)量為0.15mol24g/mol=3.6g，若全為銅，金屬質(zhì)量為：0.15mol64g/mol=9.6g，所以參加反應(yīng)的金屬的總質(zhì)量（m）范圍為：3.6gm9.6g，則金屬質(zhì)量可能為6.4g，故正確B金屬的物質(zhì)的量為0.15mol，完全反應(yīng)失去0.15mol2=0.3mol電子，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，生成一氧化氮的物質(zhì)的量為：n（NO）=0.3mol（5-2）=0.1mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.1molNO的體積為2.24L，故B正確C反應(yīng)消耗氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：n（NaOH）=n（OH-）=0.3mol，則加入的氫氧化鈉溶液的體積為：V=0.3mol3mol/L=0.1L=100mL，故C錯(cuò)誤；D根據(jù)方程式可知參加反應(yīng)的n反應(yīng)（HNO3）= 8/3n(金屬) = 8/3 x0.15mol= 0.4mol，故D錯(cuò)誤25 ：將15.2gFe、Cu組成的合金溶于過(guò)量的稀硝酸中，生成4.48LNO（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液，得到沉淀的質(zhì)量為（）A33.2g B25.4g C22.4g D19.6g解析：n（NO）=4.48L-22.4L/mol=0.2mol，硝酸被還原的電子的物質(zhì)的量為0.2mol（5-2）=0.6mol，反應(yīng)關(guān)系為：（Fe、Cu）失去電子（Fe3+、Cu2+） Cu（OH）2、Fe（OH）3，反應(yīng)中金屬失電子的物質(zhì)的量等于硝酸被還原得電子物質(zhì)的量等于氫氧根離子的物質(zhì)的量，則得到沉淀的質(zhì)量為15.2g+0.6mol17g/mol=25.4g，故選B26：將11.9g由Mg、Al、Fe組成的合金溶于足量的NaOH溶液中，合金質(zhì)量減少了2.7g另取等質(zhì)量的合金溶于過(guò)量稀硝酸中，生成了6.72LNO（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），向反應(yīng)后的溶液中加入適量NaOH溶液恰好使Mg2+、Al3+、Fe3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀，則沉淀的質(zhì)量為（）A. 22.1g B.27.2g C. 30g D. 無(wú)法計(jì)算解析：將合金溶于過(guò)量稀硝酸中,分別生成Al3+、Fe3+、Mg2+離子,根據(jù)電子守恒,金屬共失去電子的物質(zhì)的量為反應(yīng)中金屬失去電子的物質(zhì)的量等于生成堿的氫氧根離子的物質(zhì)的量,即n（OH-）=0.9mol,所以反應(yīng)后沉淀的質(zhì)量等于11.9g+0.9mol17g/mol=27.2g,27. 將11.9克由Mg、Al、Fe組成的合金溶于足量的NaoH溶液中,合金的質(zhì)量減少2.7克,另取等質(zhì)量的合金溶于過(guò)量稀硝酸中,生成了6.72LNO（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）,向反應(yīng)后的溶液中加入過(guò)量NaOH溶液,則最終所得沉淀質(zhì)量（ ）A、22.1g B、27.2g C、30g D、19.4g解析：合金的質(zhì)量減少2.7克,說(shuō)明Al的質(zhì)量為：2.7g Mg,Fe的質(zhì)量為:11.9-2.7=9.2gHNO3-NO-3e Al-3e 22.4L 3mol 27 3mol 6.72L X=0.9mol 2.7g 0.3molMg -2e-Mg(OH)2 Fe-3e-Fe(OH)31 2 58g 1 3 107gx 2x 58x y 3y 107y2x+3y=0.9-0.3 電子守恒24x+56y=9.2g 質(zhì)量守恒x=0.15 y=0.1 最終所得沉淀質(zhì)量:58*0.15+107*0.1=19.4g選D設(shè)合金中含鎂、鐵的物質(zhì)分別為X、Y因?yàn)殇X能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),所以合金中含鋁的質(zhì)量為2.7克,則合金中含鎂和鐵的質(zhì)量總和11.9g-2.7g=9.2g 合金中含鋁的物質(zhì)的量2.7g/27g/mol=0.1mol3Mg+8HNO3=3Mg(NO3) 2+2NO+4H2O3 2X 2X/3Fe+4HNO3=Fe(NO3) 3+NO+2H2O1 1Y YAl+4HNO3=Fe(NO3) 3+NO+2H2O 1 10.1mol 0.1mol24X+56Y9.2g2X/3+Y=6.72L/22.4L/mol-0.1molX=0.15mol Y=0.1mol根據(jù)題意可知最終得到沉淀為氫氧化鎂和氫氧化鐵,氫氧化鋁溶于強(qiáng)堿,nMg(OH) 2=n(Mg)=0.15mol n(Fe(OH) 3n(Fe)=0.1mol最終沉淀質(zhì)量=0.15mol*58g/mol+0.1mol*107g/mol=19.4g28. 足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、NO的混合氣體4.48L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），這些氣體與一定體積O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸若向所得硝酸銅溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的體積是60mL下列說(shuō)法不正確的是（）A、參加反應(yīng)的硝酸是0.5molB、消耗氧氣的體積為1.68LC、此反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子為0.6molD、混合氣體中含NO23.36L分析：標(biāo)況下4.48LNO2、NO混合氣體的物質(zhì)的量為：4.48L 22.4L/mo l=0.2mol；60mL 5mol/L的氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的物質(zhì)的量為：5mol/L0.06L=0.3mol，A銅離子恰好沉淀時(shí)，反應(yīng)后的溶質(zhì)為硝酸鈉，根據(jù)鈉離子守恒可知硝酸鈉中硝酸根離子的物質(zhì)的量為0.02mol，再根據(jù)氮原子守恒可得硝酸的物質(zhì)的量為：0.3mol+0.2mol=0.5mol，故A正確；B生成氫氧化銅的物質(zhì)的量為：0.3mol1/2=0.15mol，反應(yīng)消耗的銅的物質(zhì)的量為0.15mol，0.15mol銅完全反應(yīng)失去0.3mol電子，根據(jù)電子守恒，氧氣得到的電子與銅失去的電子一定相等，根據(jù)電子守恒計(jì)算出消耗氧氣物質(zhì)的量=0.3mol 4 =0.075mol，再計(jì)算出其體積；消耗標(biāo)況下氧氣的體積為：22.4L/mol0.075mol=1.68L，故B正確C根據(jù)B的分析可知，反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.3mol，故C錯(cuò)誤；D設(shè)NO的物質(zhì)的量為x、二氧化氮的物質(zhì)的量為y，則x+y=0.2，根據(jù)電子守恒可得：3x+y=0.3，解得：x=0.05mol、y=0.15mol，所以混合氣體中二氧化氮的體積為3.36L，故D正確；故選C29. 將1.92g銅粉與一定量濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅粉完全作用時(shí)收集到氣體1.12L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）,則所消耗硝酸的物質(zhì)的量（ ）A0.12mol B0.11mol C0.09mol D0.08mol解析：1.92gCu的物質(zhì)的量: n（Cu）=1.9264=0.03mol, n（氣NO，NO2）1.1222.4=0.05mol；反應(yīng)生成Cu（NO3）2與氮的氧化物（NO、NO2中的一種或2種），反應(yīng)中硝酸起氧化劑與酸性作用，其氧化劑作用的酸性生成氮的氧化物，其酸性作用的硝酸生成Cu（NO3）2，由Cu原子守恒可知n（Cu）=Cu（NO3）2=0.03mol，根據(jù)氮原子守恒可知n反應(yīng)（HNO3）=2Cu（NO3）2+n（NO，NO2）=20.03mol+0.05mol=0.11mol，故選：B3O. 向一定量的Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入120 mL 4 molL-1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出1.344 L NO（標(biāo)準(zhǔn)狀況），往所得溶液中加入KSCN溶液，無(wú)血紅色出現(xiàn)。若用足量的氫氣在加熱條件下還原相同質(zhì)量的混合物，能得到鐵的物質(zhì)的量為（ ）A.0.24 mol B.0.21 mol C.0.16 mol D.0.14 mol解析:依據(jù)題意可知參加反應(yīng)的HNO3（0.48 mol）分成兩部分，一部分生成NO（0.06 mol），另一部分生成Fe(NO3)2，依據(jù)N原子守恒可知Fe(NO3)2中的NO3-物質(zhì)的量為0.48 mol-0.06 mol0.42 mol，所以Fe(NO3)2物質(zhì)的量為，即混合物中含鐵的物質(zhì)的量為0.21 mol。B 31. 由5mol Fe2O3、4mol Fe3O4和3mol FeO組成的混合物,加入純鐵1mol并在高溫下和Fe2O3反應(yīng).若純鐵完全反應(yīng),則反應(yīng)后混合物中FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比可能是（ ）A4:3 B3:2 C3:1 D2:l解析：本題主要考查了化學(xué)計(jì)算知識(shí).本題可以采用極端假設(shè)法進(jìn)行討論.分析題給混合物和高溫下發(fā)生的反應(yīng),可知當(dāng)Fe2O3+Fe=3FeO時(shí),反應(yīng)后混合物中含有6molFeO、4mol Fe2O3,則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為：3:2；當(dāng)發(fā)生反應(yīng)：Fe2O3+Fe+FeO=Fe3O4時(shí),反應(yīng)后混合物中含有2molFeO、4mol Fe2O3,則FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比為：1:2；當(dāng)兩反應(yīng)均存在時(shí),FeO與Fe2O3的物質(zhì)的量之比處于兩著之間,故BC