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金属与硝酸计算要寻找规律 巧用守恒

例:将Mg、Cu组成的2.64克混合物投入适量稀硝酸中恰好反应,固体完全溶解时收集的还原产物NO气体0.896L(SPT),向反应后溶液中加入2mol/LNaOH溶液60ml时金属离子恰好沉淀完全。则形成沉淀质量为(      )

A.   4.32克  B. 4.68克  C. 5.36克  D. 6.38克

析:本题因全是恰好肥应,生成沉淀质量为Mg、Cu质量与加入OH质量之和,很快选B


<变式一>:将Mg、Cu组成的2.64克混合物投入足量稀硝酸中反应,固体完全溶解时收集的还原产物NO气体0.896L(SPT),向反应后溶液中加入足量的NaOH溶液,则形成沉淀质量为(      )

A.   4.32克  B. 4.68克  C. 5.36克  D. 6.38克

析:因加入HNO3,NaOH的量不是恰好反应,通过电子守恒知Mg、Cu总物质的量为(0.04×3/2)mol,结合OH为(0.06×2)mol


<变式二>:将Mg、Cu组成的2.64克与浓硝酸反应,固体完全溶解生成N2O41.12L和NO20.48L(已折合成SPT),生成溶液再与足量NaOH溶液反应。则形成沉淀质量为(      )

A.   4.32克  B. 4.68克  C. 5.36克  D. 6.38克

析:依据电子守恒,生成N2O4和NO2得电子总数,与Mg、Cu失电子总数相等,

即(nMg+nCu)×2=11.2/22.4×2×1+0.448/22.4×1,增加OH物质的量为:(nMg+nCu)×2


<变式三>:将Mg、Cu合金2.64克与浓硝酸反应,固体完全溶解生成气体与0.672LO2(SPT)混合后恰好完全被水吸收变成HNO3,溶液再与足量NaOH溶液反应。则形成沉淀质量为(      )

A.   4.32克  B. 4.68克  C. 5.36克  D. 6.38克

析:Cu、Mg失电子总数=HNO3还原为NOx得电子总数=NOx氧化为HNO3失电子总数O2得电子总数

即:(nMg+nCu)×2=0.672/22.4×4     再求结合的OH


<变式四>:将Mg、Fe、Cu合金2.64克与浓硝酸反应,金属完全溶解生成气体恰好与0.672LO2(SPT)混合后恰好完全被水吸收变成HNO3,反应后的溶液再与足量NaOH溶液反应。则形成沉淀质量为(      )

A.   32克  B. 4.68克  C. 5.36克  D. 6.38克

析:由以上几题可知,金属完全溶解时失电子总数等于O2得电子总数,又与结合的OH物质的量相等。因此:所需的OH物质的量为0.672/22.4×4


总之:只要抓住解题的关键(本题即金属总失电子数为沉淀增加的OH数),无论题型怎样改变,也可迎迎刃而解。

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