1、知识网络构建/热点专题突破 章末总结 23 知识网络建构 23 热点专题突破 专题 关于硝酸与金属反应的计算方法1得失电子守恒法硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子总数等于金属原子失去的电子总数。如果金属被 HNO3 溶解后，产生的 NOx 气体(NO2、NO)与 O2 充分混合后又用 H2O 恰好完全吸收，则金属失去的电子数等于消耗的 O2 得到的电子数。2原子守恒法硝酸与金属反应时，HNO3 中的 NO3 一部分仍以 NO3 的形式存在，另一部分转化为还原产物，这两部分中 N 的物质的量之和与反应消耗的 HNO3 中N 的物质的量相等。3利用离子方程式计算硝酸与硫酸混合液跟金属
2、的反应，当金属足量时，不能用 HNO3 与金属反应的化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的 NO3与硫酸电离出的 H仍能继续与金属反应，如 3Cu8H2NO3=3Cu22NO4H2O。4如果金属被 HNO3 溶解后，再向溶液中滴加 NaOH 溶液使金属阳离子恰好完全沉淀，则金属失去电子的物质的量等于 HNO3 得到电子的物质的量，也等于生成氢氧化物时消耗的 OH的物质的量，因此，m(沉淀)m(金属)m(OH)m(金属)n(e)17 gmol1因为 MneMn，Mn nOHM(OH)n。例 1 38.4 mg Cu 与适量的浓硝酸反应，Cu 全部反应后，共收集到 22.4 mL
3、(标准状况下)气体。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解析 Cu 跟浓硝酸反应的化学方程式为 Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。随着反应的进行，浓硝酸会逐渐变成稀硝酸，反应则变为 3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。解析 方法一：极端假设法n(Cu)38.4103 g64 gmol1 6.0104 mol若 38.4 mg Cu 全部与浓硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸的物质的量为 6.0104 mol4 2.4103 mol，产生的 NO2 标准状况
4、下的体积为6.0104 mol222.4 Lmol110326.88 mL；若 38.4 mg Cu 全部与稀硝酸反应，则可求得参加反应的硝酸的物质的量为 6.0104 mol831.610解析 3 mol，产生的 NO 标准状况下的体积为 6.0104 mol2322.4 Lmol11038.96 mL。事实上 Cu 应先与浓硝酸反应，浓硝酸变稀后，又与稀硝酸反应，所以消耗的硝酸的物质的量应在 1.6103 mol 和 2.4103 mol 之间。观察选项可知应选 C。解析 答案 C方法二：物料守恒法参加反应的硝酸一部分作酸，一部分作氧化剂被还原(其中一部分被还原为 NO2，另一部分被还原为
5、 NO)，故 n(HNO3)nHNO3(作酸)nHNO3(作氧化剂)2nCu(NO3)2n(NO2)n(NO)238.4103 g64 gmol1 22.4103 L22.4 Lmol12.2103 mol。答案 解析 例 2 足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、NO 的混合气体，这些气体与 1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入 5 molL1 NaOH 溶液至 Cu2恰好完全沉淀，则消耗 NaOH 溶液的体积是()A60 mL B45 mLC30 mL D15 mL答案 A解析 由题意分析反应过程中的转化关系：HNO3Cu NO2、NO O2H2OHNO3由此可知 Cu 失去的电子全部转移给了 O,2Cu4eO2，则 n(Cu)2n(O2)1.68 L222.4 Lmol10.15 mol。根据 Cu22NaOH 得 n(NaOH)2n(Cu)，故V(NaOH)20.15 mol5 molL1 0.06 L60 mL。答案 解析 本课结束