化学自习室移动版

一、计算依据

Cu＋4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂＋2NO₂↑＋2H₂O

3Cu＋8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂＋2NO↑＋4H₂O

C＋4HNO₃(浓)=== CO₂↑＋4NO₂↑＋2H₂O

1、 金属反应中硝酸的作用是：酸性和氧化性。

2、 非金属反应中硝酸的作用是：氧化剂。

3、 金属和硝酸反应中几种量的关系：

加入的硝酸的物质的量n(总 HNO₃)，参加反应的硝酸n(参加HNO₃)，未参加反应的硝酸n(未参加HNO₃)，氧化剂作用的硝酸n(氧化剂HNO₃)，仅起酸性作用的硝酸n(酸HNO₃)，参加反应的铜n(Cu)，硝酸铜n(Cu(NO₃)₂〕，

n(氧化剂HNO₃)=n(NO_X)

n(参加HNO₃)=n(总HNO₃) =n(酸HNO₃)+n(氧化剂HNO₃)

n(酸HNO₃)=2n(Cu²⁺)

n(未参加HNO₃)=n(H⁺)

4、 利用好守恒

(1)电子得失守恒，(2)N、Cu原子守恒，(3)电荷守恒 

5、注意两点

1、2NO₂=N₂O₄

2、硝酸盐中加入非氧化性酸，溶液有稀硝酸的性质。

二、例题

1、 某单质与量的浓硝酸反应，若参加反应的单质和硝酸的物质的量的比为1：4，则该元素在反应生成物中的化合价为(   )

A、＋2， B、＋3， C、＋4， D、＋5

分析：单质可能是金属也可能是非金属，设单质生成物的化合价为＋a  ，根据电子得失守恒，

金属 1mol×a=(4－2×a)mol×1       a =2 。

非金属 a×1mol=1×4mol       a =4

∴ 选AC

2、 Mg和某浓度的硝酸反应，消耗的物质的量比为4：10。则硝酸的还原产物为(    )

A、NH₄NO₃， B、N₂O， C、NO， D、NO₂

分析：起酸性作用的硝酸的NO₃^－以盐的形式存在于生成物中，若还原产物为NH₄NO₃时，起酸性作用的硝酸的NO₃^－存在于Mg(NO₃)₂和NH₄NO₃中；若还原产物为N₂或氧化物，则起酸性作用的硝酸的NO₃^－仅存在于Mg(NO₃)₂中。根据电子得失守恒：设还原产物的N的化合价为a ，

则：4mol×2=(10－4×2)mol×(5－a)      a =＋1

或 还原产物中N(的化合价为)－3价，4mol×2=(10－4×2－1)mol×1 ， 合理。

选AB。

3、1.92g Cu粉与一定量的浓硝酸反应，当铜粉完全反应时，收集到标准状况得气体1.12L，则所消耗硝酸的物质的量为(    )

A、0.12mol， B、0.11mol， C、0.09mol  ， D、0.08mol

分析：n(Cu)=1.92g/64g·mol^－1=0.03mol，n(NO_X)=1.12L/22.4L·mol^－1=0.05mol

n(参加HNO₃)=2n(Cu)＋n(NO_X)=2×0.03mol ＋0.05mol=0.11mol

选B 

4.为了测定某铜银合金的成分，将30.0g 合金溶于80mL 13.5mol/l 的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到标况气体6.672L，并测得溶液的c(H⁺)=1mol·L^－1，假设反应后溶液的体积仍为80mL，计算：

(1) 被还原的硝酸的物质的量。

(2) 合金中银的质量分数。

分析：(1)还原产物为NO₂或NO、NO₂的混合物，因此被还原的硝酸的物质的量即为气体的物质的量，6.72L/22.4L·mol^－1=0.3mol。

(2)c(H⁺)=1mol·L^－1，所以硝酸过量，参加反应的硝酸为13.5mol·L^－1×0.080L －1mol·L^－1×0.080L=1mol.

设合金中铜为 y mol，银为 x mol，则

108x ＋64y =30     

x  ＋2y  ＋0.3=1

 解得 x =0.1  y =0.3

ω(Ag)=0.1mol×108g·mol^－1/(30g)×100%=36%

5、将32.64g 铜与140ml 一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂的混合气体在标准状况下的体积为11.2L，请回答：

(1) NO、NO₂在标准状况下的体积各为多少?

(2) 待产生的气体完全释放后，向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化为沉淀，则原硝酸的物质的量浓度为多少?

(3) 欲使上述气体在NaOH溶液中全部转化NaNO₃，至少需要30%的双氧水的质量为多少?

分析：(1)n(Cu)=32.64g/64g·mol^－1=0.51mol，

n(NO)＋n(NO₂)=11.2/22.4mol=0.5mol

3n(NO)＋n(NO₂)=2n(Cu)=0.51×2mol(电子守恒)

n(NO)= 0.26mol  n(NO₂)=0.24mol，V(NO)= 5.8l  V(NO₂)=5.4L

(2) 酸可能剩余，当Cu²⁺恰好完全沉淀，反应为HNO₃＋NaOH=NaNO₃＋H₂O，Cu(NO₃)₂＋2NaOH=Cu(OH)₂↓＋2NaNO₃

∴反应后溶液中n(NO₃^－)=n(Na⁺)=n(NaOH)=V×10^－3×amol

n(HNO₃)=Va×10^－3mol ＋0.5mol

c(HNO₃)=n(HNO₃)/0.14L=(Va×10^－3＋0.5)mol/0.14L=(Va＋500)/140mol·L^－1

(3) NO+NO₂+ H₂O₂ + NaOH  →    NaNO₃

∴NO和NO₂失电子的物质的量=H₂O₂得电子的物质的量。