2022届高中化学新教材同步必修第二册 第五章 微专题三 硝酸与金属反应的相关计算.pptx

1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 硝酸与金属反应的相关计算 1.思维模型 2.计算方法(以Cu与硝酸反应为例) (1)原子守恒法：反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有 HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量 HNO3中也含N，则有n(N)n(NO2)n(NO)2nCu(NO3)2n(HNO3)剩。 (2)得失电子守恒法：反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu2e Cu2；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)， eNO2、 3eNO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu

2、) n(NO2)3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入 水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了 氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失的电子最终由氧气 得到，则有2n(Cu)n(O2)。 (3)电荷守恒法：在Cu与HNO3反应后的溶液中，若HNO3不过量，阳离子 只有Cu2，阴离子只有 (此类计算不考虑H2O电离出的极少量的H、 OH)；若HNO3过量，溶液中的阳离子有Cu2和H，阴离子只有 。 则有若HNO3不过量：n( )2n(Cu2)；若HNO3过量：n( ) 2n(Cu2)n(H)。 (4)离子方程式计算法：金属与硫酸、硝酸的混合酸

3、反应时，由于硝酸盐 中 在硫酸提供H的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子 方程式来计算3Cu8H2 =3Cu22NO4H2O。先作过量判 断，然后根据完全反应的金属或H或 进行相关计算，且要符合电荷守 恒。 3.常见两种计算 (1)硝酸与铜反应 浓硝酸与足量的铜反应，开始浓硝酸被还原为NO2，随着反应的进行，浓 硝酸变稀，稀硝酸被还原为NO，向反应后的溶液中加稀硫酸， 又被还 原为NO。 (2)稀硝酸与铁反应 Fe(少量)4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O； 3Fe(过量)8HNO3(稀)=3Fe(NO3)22NO4H2O。 1.将3.2 g Cu跟30.0 mL 10.0

4、 molL1的HNO3充分反应，还原产物有NO和 NO2，若反应后溶液中有a mol H，则此时溶液中含 的物质的量为 A.0.5a mol B.(0.1a) mol C.0.1a mol D.2a mol 跟踪训练 1234567 2.将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为 1.12 L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为 A.4.8 g B.3.2 g C.6.4 g D.10.8 g 12345 解析分析整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况 下，n(O2) 0.05 mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y， 则根据质量列方

5、程：x64 gmol1y108 gmol114 g，根据得失 电子守恒列方程：2xy0.05 mol40.2 mol，解得x0.05 mol；y 0.1 mol，m(Cu)0.05 mol64 gmol13.2 g。 67 3.将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体，当锌粉完 全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下)，则所消耗硝酸的物 质的量是 A.1.2 mol B.1.1 mol C.0.9 mol D.0.8 mol 1234567 1234567 4.铜和镁的合金4.6 g完全溶于足量的硝酸后，再加入过量的NaOH溶液， 生成9.7 g沉淀，则合

6、金与硝酸反应时，放出的气体可能是 A.0.2 mol NO B.0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4 C.0.1 mol N2O D.0.1 mol NO、0.1 mol NO2和0.1 mol N2O4 1234567 12345 5.下列图像是表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(mol) 的关系，其中正确的是 1234567 6.某100 mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 molL1 和0.1 molL1，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所 得溶液中Cu2的物质的量浓度(忽略体积变化)为 A.0.15 molL1

7、 B.0.225 molL1 C.0.35 molL1 D.0.45 molL1 1234567 1234567 1234567 7.将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状 况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2 L。请回答下列问题： (1)产生一氧化氮的体积为_L(标准状况下)。 12345 5.824 解析该过程发生两个反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO 4H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。设生成的NO和 NO2的物质的量分别为x、y，则xy0.5 mol,1.5x0.5y0.51 mol，解得 x0

8、.26 mol，y0.24 mol，故标准状况下V(NO)0.26 mol22.4 Lmol1 5.824 L。 67 (2)待反应结束后，向溶液中加入V mL a molL1的氢氧化钠溶液，恰好使 溶液中的Cu2全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为_molL1 (不必化简)。 1234567 (3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠， 至少需要氧气_mol。 12345 0.255 解析通入氧气的目的是将0.26 mol NO和0.24 mol NO2全部转化为HNO3。 根据得失电子守恒：4n(O2)3n(NO)n(NO2)30.26 mol0.24 mol 1.02 mol，则n(O2)0.255 mol。 67