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1、会计学1硝酸与金属反应计算硝酸与金属反应计算n n观察不同金属与硝酸反应的化学方观察不同金属与硝酸反应的化学方程式，发现只要硝酸的还原产物相程式，发现只要硝酸的还原产物相同，则硝酸的还原产物与硝酸的物同，则硝酸的还原产物与硝酸的物质的量之比相同。质的量之比相同。金属与硝酸反应的有关计算，包含了电子守恒、金属与硝酸反应的有关计算，包含了电子守恒、电荷守恒、原子守恒等多种守恒原理，抓住本电荷守恒、原子守恒等多种守恒原理，抓住本质，串联各种守恒关系，可得到以下计算硝酸质，串联各种守恒关系，可得到以下计算硝酸用量的等量关系：用量的等量关系：第1页/共17页还原产物得电子数还原产物得电子数=金属失去电子
2、数金属失去电子数电子守恒电子守恒 电荷守恒电荷守恒 电荷守恒电荷守恒 原子守恒原子守恒=金属所带正电荷数金属所带正电荷数=所结合的所结合的NO3-数数n(HNO3)总总=还原产物中还原产物中N原子物质的量原子物质的量+金属离子结合的金属离子结合的NO3-物质的量物质的量第2页/共17页n(HNO3)总总=还原产物中还原产物中N原子物质的量原子物质的量+得电子物质的量得电子物质的量还原产还原产物物（1mol）还原产物还原产物中中N原子原子(mol)得电子得电子（mol）HNO3（mol）NO134NO2112N2O2810NH4NO32810第3页/共17页n n例例1：一定量的铝铁合金与：一定
3、量的铝铁合金与 300 mL 2 mol/L 硝酸反应生成硝酸反应生成 3.36 L NO(标标准状况准状况)和三价铁盐、铝盐等，再向和三价铁盐、铝盐等，再向反应后的溶液中加入反应后的溶液中加入 3 mol/L NaOH 溶液，使铝铁元素全部转化溶液，使铝铁元素全部转化为沉淀，则所加为沉淀，则所加 NaOH 溶液的体积溶液的体积是是n nA.150 mL B.200 mL n n C.450 mL D.无法计算无法计算A 第4页/共17页n n例例2：14 g 铁粉全部溶于某稀硝酸中，铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出恰好反应，放出 NO 气体后得到溶气体后得到溶液液 1 L。称量所得溶液
4、，发现比原硝。称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重酸溶液增重 8 g。则原溶液中硝酸的。则原溶液中硝酸的浓度为浓度为n nA.0.4 mol/L B.0.6 mol/L n nC.0.8 mol/L D.1.0 mol/LC 无论生成无论生成2价还是价还是3价铁，价铁，Fe(NO3)2 和和 Fe(NO3)3 中所含中所含 NO3个数恰好与对应个数恰好与对应 Fe 失电子数相等，而失电子数相等，而 Fe 失电子数失电子数 NO 分子数分子数3。n(NO)0.2 mol14g-8g30g/mol第5页/共17页n n例例3：一定量铜在某浓硝酸溶液中完一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。已知参加反应的
5、全溶解。已知参加反应的 30 g HNO3 中被还原的中被还原的 HNO3 质量为质量为 13 g，则生成的，则生成的 NO 和和 NO2 的体积比的体积比为为(同温同压下测定同温同压下测定)n n A.1:1 B.1:2 C.2:11 D.4:1C第6页/共17页n n例例4：m g 铜与一定浓度的硝酸完全铜与一定浓度的硝酸完全反应放出反应放出 V1 L 气体，将所得气体通气体，将所得气体通过足量水后，收集到过足量水后，收集到 V2 L气体，欲气体，欲使使 V2 L气体完全转化为硝酸，所需气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为氧气的物质的量为(气体体积均在标气体体积均在标准状况下测定，且不
6、考虑有准状况下测定，且不考虑有 N2O4 生成生成)。n nA.V1/89.6mol B.3V2/89.6 mol n nC.m/128mol D.无法计算无法计算 BC 第7页/共17页n n例例5：锌与硝酸反应，若有锌与硝酸反应，若有 1 mol 硝硝酸参加反应，就有酸参加反应，就有 0.8 mol 电子发生电子发生转移，此时硝酸的还原产物中氮元转移，此时硝酸的还原产物中氮元素的化合价为素的化合价为_。第8页/共17页n n例例6：为了测定某铜银合金的组成，为了测定某铜银合金的组成，将将 17.2 g 合金溶于合金溶于 50 mL 11.0 mol/L 的浓硝酸中，待合金完全溶的浓硝酸中，
7、待合金完全溶解后，收集到气体解后，收集到气体4.48 L(标准状况标准状况)，并测得溶液的，并测得溶液的 pH0。假设反应。假设反应后溶液的体积仍为后溶液的体积仍为 50 mL。试计算。试计算n n被还原的硝酸的物质的量；被还原的硝酸的物质的量；n n合金中银的质量分数。合金中银的质量分数。n(HNO3)被还原被还原n(气体气体)0.20 mol第9页/共17页n n n(HNO3)反应反应11.0 mol/L0.050 Ln n 1 mol/L0.0500.50 moln n设合金中铜、银物质的量分别为设合金中铜、银物质的量分别为x、y，则，则n n64 g/molx108 g/moly17
8、.2 g n n又，产物又，产物Cu(NO3)2、AgNO3中含中含NO3物质的量各为物质的量各为2x、y，据，据 N守守恒可得恒可得n n2xy0.20 mol0.50 mol n n 解解得得 y0.10 mol，故，故n n W(Ag)100%62.8%第10页/共17页n n例例7：6.4 g 铜与过量的硝酸铜与过量的硝酸(60 mL 8 mol/L)充分反应后，硝酸的还原产充分反应后，硝酸的还原产物有物有 NO2、NO，反应后溶液中所，反应后溶液中所含含 H 为为 n mol，此时溶液中所含此时溶液中所含 NO3 物质的量为物质的量为n n A.0.28 molB.0.31 mol
9、n n C.(n0.2)molD.(n0.4)molC 因反应后溶液中仅含有因反应后溶液中仅含有 Cu2、NO3 和和 H n(NO3)2n(Cu2)n(H)0.1mol2n mol(n0.2)mol 第11页/共17页n n例例8：76.8 mg 铜和适量浓硝酸反应，铜和适量浓硝酸反应，铜全部溶解后，铜全部溶解后，如果如果 NO3 离子减离子减少少 2103 mol，则溶液中，则溶液中 H 同时同时下降下降n n A.2.2103 mol B.3.2103 moln n C.4.4103 mol D.4103 molC 第12页/共17页n n 例例9：3.25 g 某金属单质跟过量稀硝某金
10、属单质跟过量稀硝酸反应时，未观察到有气体放出，酸反应时，未观察到有气体放出，但测知生成物中有但测知生成物中有 NH4NO3。当向。当向反应后的溶液中加入过量热的烧碱反应后的溶液中加入过量热的烧碱溶液时，有气体放出，其体积为溶液时，有气体放出，其体积为 280 mL(标准状况标准状况)，求，求n n如用如用 R 表示该金属，写出表示该金属，写出 R 与硝与硝酸反应的化学方程式。酸反应的化学方程式。n n R 是哪种金属？是哪种金属？(写出推断过程写出推断过程)第13页/共17页n n取一定质量的取一定质量的Fe、Cu混合物粉末平混合物粉末平均分成三份：均分成三份：第一份加入到第一份加入到100m
11、L某稀硝酸中，充分反应后，某稀硝酸中，充分反应后，剩余金属剩余金属18.8g，并放出，并放出0.10molNO气体；气体；第二份加入到第二份加入到200mL相同相同浓度的稀硝酸中，充分反应后，剩浓度的稀硝酸中，充分反应后，剩余金属余金属9.6g；第三份加入到过量第三份加入到过量相同浓度的稀硝酸中，金属完全反相同浓度的稀硝酸中，金属完全反应，求：应，求：n n此稀硝酸的物质的量浓度。此稀硝酸的物质的量浓度。n n中产生中产生NO的物质的量。的物质的量。n n每份金属混合物中，含每份金属混合物中，含Fe、Cu的的物质的量。物质的量。n n使使中金属完全溶解，至少还需中金属完全溶解，至少还需加入此稀
12、硝酸的体积及又放出加入此稀硝酸的体积及又放出NO的物质的量。的物质的量。n n中生成中生成NO的总物质的量和消的总物质的量和消耗硝酸的总物质的量。耗硝酸的总物质的量。第14页/共17页n n例例10：甲、乙、丙三个研究小组为甲、乙、丙三个研究小组为探究制备探究制备Cu(NO3)2的最佳方案，用的最佳方案，用以下三种方法由以下三种方法由Cu粉制粉制Cu(NO3)2溶溶液。液。n n甲组用甲组用agCu粉，在加热的条件下，粉，在加热的条件下，与空气充分反应，然后将生成的与空气充分反应，然后将生成的CuO全部溶于全部溶于vmL稀稀HNO3中，制中，制得得Cu(NO3)2溶液。则消耗的溶液。则消耗的O
13、2的物的物质的量是质的量是 mol，C(HNO3)大于大于 mol/L。n n乙组用乙组用agCu粉，全部溶于过量的粉，全部溶于过量的稀稀HNO3中，测得生成气体的物质中，测得生成气体的物质的量是的量是 mol，消耗的，消耗的HNO3的物的物质的量是质的量是 mol。为消除污染，将。为消除污染，将生成的气体通入水中并同时通入生成的气体通入水中并同时通入O2，使生成的气体完全溶于水再生为，使生成的气体完全溶于水再生为HNO3，则消耗，则消耗O2的物质的量是的物质的量是 mol。第15页/共17页n n丙组用丙组用agCu粉全部溶于过量的粉全部溶于过量的浓浓HNO3中，测得生成气体的物质中，测得生
14、成气体的物质的量是的量是 mol（不考虑（不考虑NO2转化转化成成N2O4），消耗的），消耗的HNO3的物质的物质的量是的量是 mol；若丙组用；若丙组用agCu粉全部溶于一定量的浓粉全部溶于一定量的浓HNO3中，中，测得生成的气体在标准状况下体测得生成的气体在标准状况下体积为积为bL（不考虑（不考虑NO2转化成转化成N2O4），则消耗的），则消耗的HNO3的物质的量是的物质的量是 mol，为消除污染，将生成的气体，为消除污染，将生成的气体通入通入NaOH溶液中，气体被完全溶液中，气体被完全吸收，产物只有吸收，产物只有NaNO3、NaNO2和和H2O，则生成，则生成NaNO2的物质的的物质的量是量是 mol，NaNO3的物质的量的物质的量是是 mol。第16页/共17页