硝酸與金屬反應(yīng)(祁)匯編

1、 （2013四川）四川）1.52g 銅鎂合金完全溶解于銅鎂合金完全溶解于50mL 密度為密度為 1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到的濃硝酸中，得到NO2和和N2O4的的 混合氣體混合氣體 1120mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入（標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入 1.0mol/L NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉沉 淀。下列說法不正確的是淀。下列說法不正確的是( ) A該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2：1 B該濃硝酸中該濃硝酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度是的物質(zhì)的量濃度是14.0 m

2、ol/L CNO2和和N2O4的混合氣體中，的混合氣體中，NO2的體積分?jǐn)?shù)是的體積分?jǐn)?shù)是80% D得到得到2.54 g沉淀時(shí)，加入沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是溶液的體積是600 mL 觀察不同金屬與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，發(fā)現(xiàn)只觀察不同金屬與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，發(fā)現(xiàn)只 要硝酸的還原產(chǎn)物相同，則硝酸的還原產(chǎn)物與硝要硝酸的還原產(chǎn)物相同，則硝酸的還原產(chǎn)物與硝 酸的物質(zhì)的量之比相同。酸的物質(zhì)的量之比相同。 金屬與硝酸反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，包含了電子守恒、金屬與硝酸反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算，包含了電子守恒、 電荷守恒、原子守恒等多種守恒原理，抓住本質(zhì)，電荷守恒、原子守恒等多種守恒原理，抓住本質(zhì)， 串聯(lián)各種守恒關(guān)系，

3、可得到以下計(jì)算硝酸用量的串聯(lián)各種守恒關(guān)系，可得到以下計(jì)算硝酸用量的 等量關(guān)系：等量關(guān)系： 還原產(chǎn)物得電子數(shù)還原產(chǎn)物得電子數(shù)=金屬失去電子數(shù)金屬失去電子數(shù) 電子守恒電子守恒 電荷守恒電荷守恒 電荷守恒電荷守恒 原子守恒原子守恒 =金屬所帶正電荷數(shù)金屬所帶正電荷數(shù) =所結(jié)合的所結(jié)合的NO3-數(shù)數(shù) n(HNO3)總總 = 還原產(chǎn)物中還原產(chǎn)物中N原子物質(zhì)的量原子物質(zhì)的量 +金屬離子結(jié)合的金屬離子結(jié)合的NO3- 物質(zhì)的量物質(zhì)的量 n(HNO3)總總 =還原產(chǎn)物中還原產(chǎn)物中N原子物質(zhì)的量原子物質(zhì)的量+得電子物質(zhì)的量得電子物質(zhì)的量 還原產(chǎn)物還原產(chǎn)物 （1mol） 還原產(chǎn)物中還原產(chǎn)物中 N原子原子(mol)

4、得電子得電子 （mol） HNO3 （mol） NO134 NO2112 N2O2810 NH4NO32810 例例1：一定量的鋁鐵合金與：一定量的鋁鐵合金與 300 mL 2 mol/L 硝硝 酸反應(yīng)生成酸反應(yīng)生成 3.36 L NO (標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)和三價(jià)鐵鹽、和三價(jià)鐵鹽、 鋁鹽等，再向反應(yīng)后的溶液中加入鋁鹽等，再向反應(yīng)后的溶液中加入 3 mol/L NaOH 溶液，使鋁鐵元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則所溶液，使鋁鐵元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀，則所 加加 NaOH 溶液的體積是溶液的體積是 A. 150 mL B. 200 mL C. 450 mL D.無法計(jì)算無法計(jì)算 A 例例2：14 g 鐵粉全部

5、溶于某稀硝酸中，恰好反應(yīng)，鐵粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反應(yīng)， 放出放出 NO 氣體后得到溶液氣體后得到溶液 1 L。稱量所得溶液，。稱量所得溶液， 發(fā)現(xiàn)比原硝酸溶液增重發(fā)現(xiàn)比原硝酸溶液增重 8 g。則原溶液中硝酸的。則原溶液中硝酸的 濃度為濃度為 A. 0.4 mol/L B. 0.6 mol/L C. 0.8 mol/L D. 1.0 mol/L C 無論生成無論生成2價(jià)還是價(jià)還是3價(jià)鐵，價(jià)鐵，F(xiàn)e(NO3)2 和和 Fe(NO3)3 中所含中所含 NO3 個(gè)數(shù)恰好與對(duì)應(yīng) 個(gè)數(shù)恰好與對(duì)應(yīng) Fe 失電子數(shù)相等，而失電子數(shù)相等，而 Fe 失電子數(shù)失電子數(shù) NO 分子數(shù)分子數(shù)3。 n(NO) 0.

6、2 mol 14g-8g 30g/mol 例例3：一定量銅在某濃硝酸溶液中完全溶解。已：一定量銅在某濃硝酸溶液中完全溶解。已 知參加反應(yīng)的知參加反應(yīng)的 30 g HNO3 中被還原的中被還原的 HNO3 質(zhì)質(zhì) 量為量為 13 g，則生成的，則生成的 NO 和和 NO2 的體積比為的體積比為 ( 同溫同壓下測(cè)定同溫同壓下測(cè)定) A. 1:1 B. 1:2 C. 2:11 D. 4:1 C 例例4： m g 銅與一定濃度的硝酸完全反應(yīng)放出銅與一定濃度的硝酸完全反應(yīng)放出 V1 L 氣體，將所得氣體通過足量水后，收集到氣體，將所得氣體通過足量水后，收集到 V2 L氣體，欲使氣體，欲使 V2 L氣體完全

7、轉(zhuǎn)化為硝酸，所氣體完全轉(zhuǎn)化為硝酸，所 需氧氣的物質(zhì)的量為需氧氣的物質(zhì)的量為(氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下 測(cè)定，且不考慮有測(cè)定，且不考慮有 N2O4 生成生成)。 A. V1/89.6mol B.3V2/89.6 mol C. m/128mol D.無法計(jì)算無法計(jì)算 BC 例例5：鋅與硝酸反應(yīng)，若有：鋅與硝酸反應(yīng)，若有 1 mol 硝酸參加反應(yīng)，硝酸參加反應(yīng)， 就有就有 0.8 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，此時(shí)硝酸的還原產(chǎn)電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，此時(shí)硝酸的還原產(chǎn) 物中氮元素的化合價(jià)為物中氮元素的化合價(jià)為_。 例例6：為了測(cè)定某銅銀合金的組成，將：為了測(cè)定某銅銀合金的組成，將 17.2 g 合合

8、 金溶于金溶于 50 mL 11.0 mol/L 的濃硝酸中，待合金的濃硝酸中，待合金 完全溶解后，收集到氣體完全溶解后，收集到氣體4.48 L( 標(biāo)準(zhǔn)狀況標(biāo)準(zhǔn)狀況)，并，并 測(cè)得溶液的測(cè)得溶液的 pH0。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍。假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍 為為 50 mL。試計(jì)算。試計(jì)算 被還原的硝酸的物質(zhì)的量；被還原的硝酸的物質(zhì)的量； 合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 n(HNO3)被還原被還原n(氣體氣體) 0.20 mol L/mol 22.4 L 48. 4 n(HNO3)反應(yīng)反應(yīng)11.0 mol/L0.050 L 1 mol/L0.0500.50 mol 設(shè)合金中銅、銀物質(zhì)的量

9、分別為設(shè)合金中銅、銀物質(zhì)的量分別為x、y，則，則 64 g/molx108 g/moly17.2 g 又，產(chǎn)物又，產(chǎn)物Cu(NO3)2、AgNO3中含中含NO3 物質(zhì)的量 物質(zhì)的量 各為各為2x、y，據(jù)，據(jù) N守恒可得守恒可得 2xy0.20 mol0.50 mol 解解得得 y0.10 mol，故，故 W(Ag)100%62.8% 例例7：6.4 g 銅與過量的硝酸銅與過量的硝酸(60 mL 8 mol/L)充充 分反應(yīng)后，硝酸的還原產(chǎn)物有分反應(yīng)后，硝酸的還原產(chǎn)物有 NO2、NO，反應(yīng)，反應(yīng) 后溶液中所含后溶液中所含 H 為 為 n mol， 此時(shí)溶液中所含此時(shí)溶液中所含 NO3 物質(zhì)的量為

10、 物質(zhì)的量為 A.0.28 molB.0.31 mol C.(n0.2) molD.(n0.4) mol C 因反應(yīng)后溶液中僅含有因反應(yīng)后溶液中僅含有 Cu2 、 、NO3 和 和 H n(NO3 ) 2n(Cu2 ) n(H ) 0.1mol2n mol (n0.2) mol 例例8：76.8 mg 銅和適量濃硝酸反應(yīng)，銅全部溶銅和適量濃硝酸反應(yīng)，銅全部溶 解后，解后， 如果如果 NO3 離子減少 離子減少 210 3 mol，則 ，則 溶液中溶液中 H 同時(shí)下降 同時(shí)下降 A. 2.210 3 mol B. 3.2 10 3 mol C. 4.410 3 mol D. 4 10 3 mol

11、 C 例例9：3.25 g 某金屬單質(zhì)跟過量稀硝酸反應(yīng)時(shí)，某金屬單質(zhì)跟過量稀硝酸反應(yīng)時(shí)， 未觀察到有氣體放出，但測(cè)知生成物中有未觀察到有氣體放出，但測(cè)知生成物中有 NH4NO3 。當(dāng)向反應(yīng)后的溶液中加入過量熱的燒。當(dāng)向反應(yīng)后的溶液中加入過量熱的燒 堿溶液時(shí)，有氣體放出，其體積為堿溶液時(shí)，有氣體放出，其體積為 280 mL (標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)狀況準(zhǔn)狀況)，求，求 如用如用 R 表示該金屬，寫出表示該金屬，寫出 R 與硝酸反應(yīng)的化與硝酸反應(yīng)的化 學(xué)方程式。學(xué)方程式。 R 是哪種金屬？是哪種金屬？(寫出推斷過程寫出推斷過程) 例例10取一定質(zhì)量的取一定質(zhì)量的Fe、Cu混合物粉末平均分成混合物粉末平均分成 三

12、份：三份：第一份加入到第一份加入到100mL某稀硝酸中，充某稀硝酸中，充 分反應(yīng)后，剩余金屬分反應(yīng)后，剩余金屬18.8g，并放出，并放出0.10molNO 氣體；氣體；第二份加入到第二份加入到200mL相同濃度的稀硝相同濃度的稀硝 酸中，充分反應(yīng)后，剩余金屬酸中，充分反應(yīng)后，剩余金屬9.6g；第三份加第三份加 入到過量相同濃度的稀硝酸中，金屬完全反應(yīng)，入到過量相同濃度的稀硝酸中，金屬完全反應(yīng)， 求：求： 此稀硝酸的物質(zhì)的量濃度。此稀硝酸的物質(zhì)的量濃度。 中產(chǎn)生中產(chǎn)生NO的物質(zhì)的量。的物質(zhì)的量。 每份金屬混合物中，含每份金屬混合物中，含F(xiàn)e、Cu的物質(zhì)的量。的物質(zhì)的量。 使使中金屬完全溶解，至少

13、還需加入此稀硝酸中金屬完全溶解，至少還需加入此稀硝酸 的體積及又放出的體積及又放出NO的物質(zhì)的量。的物質(zhì)的量。 中生成中生成NO的總物質(zhì)的量和消耗硝酸的總物的總物質(zhì)的量和消耗硝酸的總物 質(zhì)的量。質(zhì)的量。 例例11：甲、乙、丙三個(gè)研究小組為探究制備：甲、乙、丙三個(gè)研究小組為探究制備 Cu(NO3)2的最佳方案，用以下三種方法由的最佳方案，用以下三種方法由Cu粉粉 制制Cu(NO3)2溶液。溶液。 甲組用甲組用agCu粉，在加熱的條件下，與空氣充粉，在加熱的條件下，與空氣充 分反應(yīng)，然后將生成的分反應(yīng)，然后將生成的CuO全部溶于全部溶于vmL稀稀 HNO3中，制得中，制得Cu(NO3)2溶液。則消

14、耗的溶液。則消耗的O2的物的物 質(zhì)的量是質(zhì)的量是 mol，C(HNO3)大于大于 mol/L。 乙組用乙組用agCu粉，全部溶于過量的稀粉，全部溶于過量的稀HNO3中，中， 測(cè)得生成氣體的物質(zhì)的量是測(cè)得生成氣體的物質(zhì)的量是 mol，消耗的，消耗的 HNO3的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是 mol。為消除污染，將。為消除污染，將 生成的氣體通入水中并同時(shí)通入生成的氣體通入水中并同時(shí)通入O2，使生成的，使生成的 氣體完全溶于水再生為氣體完全溶于水再生為HNO3，則消耗，則消耗O2的物質(zhì)的物質(zhì) 的量是的量是 mol。 丙組用丙組用agCu粉全部溶于過量的濃粉全部溶于過量的濃HNO3中，中， 測(cè)得生成氣體的物質(zhì)的量是測(cè)得生成氣體的物質(zhì)的量是 mol（不考慮（不考慮 NO2轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成N2O4），消耗的），消耗的HNO3的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量 是是 mol；若丙組用；若丙組用agCu粉全部溶于一定粉全部溶于一定 量的濃量的濃HNO3中，測(cè)得生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況