1、专题讲座(十)金属与硫酸和硝酸反应的计算1反应通式。MH2SO4(浓)M(SO4)n还原产物H2O3M4xHNO3(稀)=3M(NO3)xxNO2xH2OM2xHNO3(浓)=M(NO3)xxNO2xH2Ox为金属的化合价。由以上两通式可以看出，稀硝酸与金属反应时，显示氧化性的硝酸占总量的；浓硝酸与金属反应时，显示氧化性的硝酸占总量的。2还原产物。浓硫酸SO2浓硝酸NO2稀硝酸NO(HNO3越稀，还原产物的价态越低，如Zn和很稀的HNO3反应，还原产物可能是NH4NO3)。3溶液中的酸。(1)起氧化性作用的酸转化为气体(NO、NO2、SO2等)，起氧化性作用的酸的物质的量等于生成气体的物质的量
2、。(2)起酸性作用的酸转移到生成物的盐中，其物质的量可以由阳离子的物质的量求得。(3)没参加反应的酸，可根据溶液中H的物质的量求得。4常用方法。(1)电子守恒法。硝酸与金属的反应属于氧化还原反应，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数。(2)原子守恒法。硝酸与金属反应后，一部分以NO的形式存在，一部分转化为还原产物(NO、NO2等)，这两部分中氮原子的物质的量与反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量相等。以Cu与硝酸反应为例来说明：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O反应中转移的n(e)2n(Cu)n(NO2)，消耗的n(HNO3)2nCu(NO3)2n(NO2)。3Cu8
3、HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O反应中转移的n(e)2n(Cu)3n(NO)，消耗的n(HNO3)2nCu(NO3)2n(NO)。若还原产物为NO2和NO的混合气体，则反应中转移的n(e)2n(Cu)n(NO2)3n(NO)，消耗的n(HNO3)2nCu(NO3)2n(NO2)n (NO)。5金属与稀硝酸和稀硫酸的混合酸反应金属与硝酸和硫酸的混合酸反应时，金属与硝酸反应生成的硝酸盐在酸性条件下，相当于稀硝酸，金属会继续被NO氧化，故计算有关物质的量时，要按离子方程式进行。例如，Cu与硝酸和硫酸的混合酸反应时，要按离子方程式：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O进行计算。一般
4、有以下几种情况：3Cu2NO8H被还原的HNO3量被氧化的Cu量足量 不足 足量 HNO3总量 n(HNO3)不足 足量 足量 n(Cu) Cu总量足量 足量 不足 n(H) n(H)由此看出，在不同的情况，HNO3可部分被还原，也可全部被还原，Cu也是可部分或可全部被氧化。练习_138.4 mg Cu与适量的浓硝酸反应，Cu全部反应后，共收集到22.4 mL气体(标准状况下)，反应消耗的HNO3的物质的量可能是()A1.0103 mol B1.6103 molC2.2103 mol D2.4103 mol答案：C26.4 g Cu与过量硝酸(a molL1，30 mL)充分反应。硝酸的还原产
5、物只有NO2、NO。反应后溶液中含H为0.1 mol。(1)此时溶液中所含NO为_mol。(2)求生成的气体中NO2和NO的物质的量各为多少(用含有a的式子表示)?解析：设生成气体中NO2、NO的物质的量分别为x、y，则由题意得以下方程组：解之得：x(0.045a0.55) moly(0.250.015a) mol。答案：(1)0.3(2)(0.045a0.55) mol(0.250.015 a) mol3将8 g Fe置于40 mL HNO3中微热，生成气体的颜色随反应的进行由深变浅，充分反应后得标准状况下的气体为1.792 L，此时剩余2. 4 g固体，求：(1)该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的质量比。(2)求混合气体中NO和NO2的体积比。解析：(1)根据元素守恒，被还原的硝酸物质的量为：n(HNO3)n(NO、NO2)0.08 mol未被还原的硝酸物质的量为：n(HNO3)2n(Fe)20.2 mol被还原的HNO3和未被还原的HNO3的物质的量之比为0.080.225。(2)n(Fe)0.1 moln(NO)n(NO2)0.08 mol据电子守恒：2n(Fe)3n(NO)n(NO2)所以n(NO)0.06 moln(NO2)0.02 mol所以n(NO)/n(NO2)31，则V(NO)/V(NO2)31。答案：(1)25(2)31
