《2011届高考化学课外解题辅导复习1例析铜与硝酸的反应的计算类型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011届高考化学课外解题辅导复习1例析铜与硝酸的反应的计算类型（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、例析铜与硝酸的反应的计算类型铜与硝酸的反应体现了硝酸的强氧化性与酸性,浓硝酸在反应过程中逐渐变稀,造成产物出现了多样性, 利用计算题的形式可以从不同角度考察学生对该反应的理解程度. 1 考察求解混合气体的平均分子量考察求解混合气体的平均分子量(利用极端值法求解利用极端值法求解) 例 1 0.03molCu 完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO2、N2O4)混合气体的平均分子量可能是 (A) 30 (B) 46 (C) 50 (D)66 解析:设 NO、NO2、N2O4的物质的量分别为 x、，各产生NO、NO2、N2O4分别得到 3mol、1mol 、 和 2mol x+y+z=0.05mo
2、 3x+y+2z=0.06 此方程属于不定方程,难以讨论,可以采用极端值法极端值法求解:假设混合气体由二种气体组成,若由 NO 与 NO2组成,z=0,解上述方程组得 x=0.005mol, y=0.045mol,则 M=0.005300.04546)0.05=44.4g/mol 同理若混合气体有 NO2 、 N2O4组成，则 x=0，解方程组得 y=0.04mol,z=0.01mol,求得混合气体的平均摩尔质量为:M=(0.04460.0192)/0.05=55.2g/mol 实际上混合气体由 NO、NO2、N2O4 三种气体组成,故混合气体的平均分子量应在 44.4 与 55.2 之间,因
3、此选 B、 C . 该题是 2002 年上海高考试题,考察了考生处理三种组分混合物平均分子量的思维方法. 2 考察对硝酸在反应中所起作用的理解考察对硝酸在反应中所起作用的理解(利用关系式法求解利用关系式法求解) 例 2 1.92gCu 粉与一定量的浓硝酸反应,当铜粉完全反应时收集到气体 1.12L(标况),则所消耗硝酸的物质的量是 A 0.12mol B 0.11mol C 0.09mol D 0.08mol 解析：铜的物质的量=1.92g/64g/mol=0.03mol.气体(NO、NO2)的物质的量为1.12L/22.4L/mol=0.05mol.在硝酸与铜的反应中，一部分硝酸生成了硝酸铜
4、，另一部分硝酸转化为 NOx(NO、NO2)， 关系式如下： CuCu（NO3）22HNO3；HNO3NOx(NO、NO2)，由上述关系式可知，所消耗硝酸的物质的量=2n（Cu）+n（NOx）=20.03 mol +0.05mol=0.11mol. 3 考察对考察对 NO3-减少与减少与 H+下降关系的理解下降关系的理解(利用守恒关系列方程求解利用守恒关系列方程求解) 例 3 76.8mgCu 与足量浓硝酸反应,铜作用完全后,如果 NO3-减少 210-3mol,则溶液中 H+同时下降 A 2.210-3mol B 3.2 10-3mol C 4.410-3mol D 4.810-3mol 解
5、析:H+反应后生成 H2O, H2O 中的 O 来自 HNO3转化为 NOx后减少的 O,故有下列关系: NO3-(减少)_ NO2_e_2H+; NO3-(减少)_ NO_3e_4H+因此,n(H+)=2n(NO2)+4n(NO).这样只要求出 NO2 与 NO 的物质的量即可求出减少的H+物质的量,设生成 NO2、 NO 的物质的量分别为 x,y 则 由 N 守恒:x+y=210-3mol, 由得失电子守恒:x+3y=276.810-3g/64g/mol 解,方程组得: x =1.810-3 mol, y=0.210-3mol. n(H+)=21.810-3 mol+40.210-3mol
6、=4.410-3mol,选 C. 4 考察对铜与硝酸反应实质的理解考察对铜与硝酸反应实质的理解(利用离子方程式判断过量求解利用离子方程式判断过量求解) 例 4 有硫酸与硝酸的混合液,取出其中 10ml,加入足量的 BaCl2溶液,将生成的沉淀过滤洗涤,干燥称得质量为 9.32g.另取这种溶液 10ml 与 4mol/L 的 NaOH 溶液 25ml 恰好中和. 求混合液中 H2SO4与 HNO3的物质的量浓度是多少？ 另取 10ml 的混合液与 0.96g 铜粉共热时，有多少 ml 气体产生? 解析:由题意知硫酸钡的物质的量:n(BaSO4)=n(H2SO4)= 9.32g/233g/moL=
7、0.04mol, 溶液中的 H+与 NaOH 反应,n(NaOH)=n(H+)=0.025L4mol/L=0.1mol, n(HNO3)=0,1mol2 n(H2SO4)= 0.02mol, c(H2SO4)=4mol/L,c(HNO3) =2moL/L; (2)溶液中的 n(H+)=0.042+0.02=0.10mol, n(HNO3)=0.02mol,n(Cu)=0.015mol,由化学反应 3Cu+8H+2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O,因此与 0.015mol 的 Cu 反应需要的 H+的物质的量为 0.04mol0. 1mol 同理反应掉的 NO3-的物质的量为 0.01mol
8、0.02mol,所以 H+与 NO3-均过量,Cu 全部溶解,生成的 NO 的体积应据 Cu 的物质的量来计算,即 n(NO)=2/30.015=0.01mol,所以 V(NO)=0.224L. 5 考察硝酸的还原产物中氮元素的化合价考察硝酸的还原产物中氮元素的化合价(假设法求解假设法求解) 例 5:锌与硝酸反应,若有 1mol 硝酸参加法院，则有 0.8mol 的电子发生转移,此时硝酸的还原产物中 N 元素的化合价 A +4 B +1 C+2 D3 解析:从题目的所述中可知,若有 8mol 的电子转移,就有 4mol 的锌被氧化,有 10mol 的硝酸参加反应,其中有 8mol 的硝酸转化为 Zn(NO3)2,还有 2molHNO3,可能有以下情况: 若 2mol 的硝酸全部被还原,则 N 的化合价应降为(+58/2)=+1.此时产物为 N2O 若 2mol 的硝酸只有 1molHNO3被还原, 则 N 的化合价应降为(+58)=3 此时产物为 NH4NO3 铜与硝酸的反应体现了硝酸的强氧化性与酸性,浓硝酸在反应过程中逐渐变稀,造成产物出现了多样性, 利用计算题的形式可以从不同角度考察学生对该反应的理解程度.
