金属与硝酸反应有关计算的解题技巧副本.pptx

金属与硝酸反应有关计算的解题技巧 金属与硝酸的反应是一类典型的氧化还原反应，其有关计算涉及知识面广，对大多数同学来说有一定难度。下面我们来探讨其中的解题规律和技巧。Cu＋4HNO3(浓)==Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O3Cu＋8HNO3(稀) ==3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O如：铜与硝酸的反应浓变稀氮元素的守恒思想硝酸和不活泼金属反应一般生成硝酸盐和氮氧化物，在此硝酸担当了两个角色，一是酸二是氧化剂。如果分别知道了二者的物质的量，也就知道了总消耗的硝酸的物质的量。如：3Cu+8HNO3＝3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O反应中，当3mol铜和8mol硝酸反应时，作为酸的硝酸的物质的量＝6mol，即金属的物质的量与金属的化合价的乘积（3mol×2），作为氧化剂的硝酸的物质的量＝2mol，即NO的物质的量。2mol＋6mol＝8mol，就是硝酸的总物质的量。n(HNO3)氧化性==n(NOx)n(HNO3)反应 n(HNO3)酸性 n (HNO3)总n(HNO3)余== n(H+)有关硝酸计算可能用到的关系A.B.D.C.一、列方程法例1：38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集到气体22.4mL（标准状况），则反应消耗的硝酸的物质的量可能是（ ）C解析：因随着反应的进行浓硝酸变为稀硝酸，则收集到的气体为NO2与NO的混合气体。设与浓硝酸和稀硝酸反应的铜的物质的量分别为x和y。则解得: 。从而得反应消耗的 的物质的量为故正确答案为C项。设未知数两个，根据化学方程式中已知量，列出两个方程，解方程组。练习1、将1.92克Cu与一定量的浓HNO3反应，当铜粉完全反应时，收集到的气体为1.12L(标况)；问:(1).表现酸性的硝酸的物质的量为？(2).表现氧化性的硝酸的物质的量为？ (3).所消耗的硝酸的物质的量为多少？0.06mol0.05mol0.11mol练习2 3.2克Cu与30ml 8mol?L-1硝酸恰好完全反应硝酸的还原产物有NO2和NO，反应后溶液中所含H+的物质的量为a mol,则(1).表现酸性的硝酸的物质的量为多少摩尔？(2).此时溶液中所含的NO3-的物质的量为多少摩尔？(3).表现氧化性的硝酸的物质的量为多少摩尔？0.1mol(0.1 + a)mol(0.14 - a)mol特别提出的是：当铜和浓硝酸反应气体产物是NO2时，同样存在作为氧化剂的硝酸的物质的量等于气体的物质的量的定量关系。也就是说，当硝酸由浓变稀得到NO和NO2的混合气体产物时，也同样存在上述1：1的定量关系。在这里体现了N元素守恒的思想。二、电子守恒法C例2、某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物.当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:1时,还原产物是（?? ）?A． NO2?B． NO??? ????C．N2O?? ???D． N2解析：一般的讲，常见的金属的化合价由＋1、＋2、＋3三种情况。当金属和硝酸反应时，二者得失电子数目一定相等。由题意知，金属失电子数＝2×金属的化合价，设硝酸的还原产物中氮元素的化合价为x，则氮元素得电子数目＝1×（5－x）。因此有：2×金属的化合价＝1×（5－x），分三种情况讨论：当金属的化合价为＋1时，x＝3（无答案），当金属的化合价为＋2时，x＝1（答案C），当金属的化合价为＋3时，x＝-1（无意义）。三、电荷守恒法例3：3.2g铜与30 mL 8mol?L-1硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO2和NO。反应后溶液中所含H+的物质的量为a mol，则此时溶液中所含NO3-的物质的量为 _____ mol。0.1+a解析：根据电荷守恒原理得则 =四、极端假设法解题例4、镁铁混合物4.9g，溶解在过量的某浓度的稀硝酸中，完全反应后得到标准状况下气体2.24L(假设气体全为NO) 。若向反应后的溶液中加入足量的烧碱，则可生成沉淀的质量是（?? ）A. 6g????????B. 8g ?????????C. 10g ???????D.?12g解析：金属完全溶解最终转化为沉淀。可用极限思想求出沉淀的取值范围。第一步，假设金属全部是Mg ,则沉淀为Mg(OH)2，由Mg→Mg(OH)2知：沉淀的质量=m[Mg(OH)2]=4.9g/24 g·mol-1×58 g·mol-1＝11.8g。第二步，假设金属全部是Fe, 同样道理得到沉淀的质量= m[Fe(OH)3]= 4.9g/56 g·mol-1×107 g·mol-1＝9.36g。即沉淀的取值范围为：9.36gm11.8g，结合答案知m=10g。当然此题也可用守恒法解决。解法二：沉淀为Mg(OH)2和Fe(OH)3的混合物，可将沉淀分为两部分：一是Mg2+ 、 Fe3+，