《硝酸与金属反应总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硝酸与金属反应总结（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属和硝酸反应的分类题型 一、知识要点：硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀、浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸浓度不同，氧化能力不同。硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属，当硝酸与金属反应时条件不同，硝酸的还原产物不同。具体如下：一般情况下，在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时，浓硝酸剧烈反应，生成硝酸盐和NO2，与稀硝酸反应常需加热，生成硝酸盐和NO，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。常温时，铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸则可与它们反应。若加热，解除钝化则发生反应。如：铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为：Fe+6HNO3(浓) F
2、e(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O(注意：铁与硝酸反应时，无论硝酸是否过量，开始时总是把Fe氧化成Fe3+)铁过量时再与Fe3+反应生成Fe2+，NO气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O设n(Fe):N(HNO3)=a，则a1/4时，按进行；a3/8时，按进行；1/4a3/8时，两者都有。如：FeHNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2 +4NO+2H2O比例关系：HNO3NO可认为是反应后Fe过量。Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2当硝酸与金属活动顺
3、序表中排在氢以前的金属如镁、锌铁等反应时，由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。除可生成NO2或NO外，在更稀硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。一般情况下，对于同一种还原剂来说，硝酸越稀则还原产物中氮元素的价态越低。浓硝酸被还原的主要产物是NO2，稀硝酸被还原的产物主要是NO；再如较稀的硝酸还原产物主要是N2O，而更稀的硝酸则被还原成NH3（NH3与HNO3反应生成NH4NO3）。当然，硝酸与金属发生的氧化还原反应比较复杂，这里对硝酸的还原产物也只是粗略地划分，并没有很明显的界限。二、常见分类题型：概念型：下列关于硝酸的叙述正确的是（ C）A稀硝酸是弱酸，浓硝酸是强酸 B铜与浓硝酸和稀硝酸
4、都能反应生成二氧化氮C浓硝酸和稀硝酸都是强氧化剂 D稀硝酸与活泼金属反应放出氢气，而浓硝酸则使金属钝化变式：用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。下列不易区别其真伪的方法是 (D )A测定密度 B放入硝酸中 C放入盐酸中 D观察外观变式：欲迅速除去水壶底部的水垢，又不损坏铝壶，最好的方法是用（ D ）A浓盐酸 B稀硝酸 C冷的浓硫酸 D冷的浓硝酸变式：将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生；但加入某盐后,发现铜粉质量逐渐减少，同时有气体产生，则该盐可能是(C ) A硫酸铁 B硫酸锌 C硝酸钾 D氯化钠变式：等质量的铜分别与足量浓硫酸、稀硝酸充分反应，下列说法正确的是（BD）A被还原的
5、酸的物质的量相等 B被氧化的铜的物质的量相等C提供H+的酸的物质的量相等 D转移电子的物质的量相等变式：相同质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸完全反应（硝酸的还原产物分别是NO2和NO），在相同条件下用排水法收集反应产生的气体。下列叙述正确的是（D）A硝酸浓度越小，氧化性越强 B硝酸浓度越大，消耗的硝酸越少C硝酸浓度越大，产生的气体越少 D两者用排水法收集到的气体体积相等变式：将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（B）A反应速率：两者相同 B消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少C反应生成气体的颜色：前者浅，后者深 D反应中转移的电子总数：前者多，后者少变式：用以下三种途径
6、来制取相等质量的硝酸铜：用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜： (1)铜跟浓硝酸反应； (2)铜跟稀硝酸反应； (3)铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述中正确的是（AD）A三种途径所消耗的铜的物质的量相等 B三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C所消耗的铜的物质的量是：途径(3)途径(1)途径(2)D所消耗的硝酸的物质的量是：途径(1)途径(2)途径(3)计算型：守恒法例1、1.92gCu与一定量的浓硝酸作用，当收集到1.12LNO和NO2标况下的气体时，Cu全部反应完，则反应中消耗的硝酸为 mol，被还原的硝酸为 mol，转移的电子为 mol。(0.11、0.05、0.06
7、)变式：13g锌与硝酸溶液反应，共消耗了31.5g硝酸，硝酸的还原产物是（A）ANH4NO3或N2O B只有N2O C只有NO D只有N2变式：mg铁屑与含有ngHNO3的硝酸溶液恰 好完全反应，若m:n=1:2.7，该反应的化学方程式为 （假设还原产物只有一种，且只生成一种盐）含ngHNO3稀硝酸溶液恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有n/4gHNO3被还原成NO（无其它产物）则n的范围为 。某条件下锌和硝酸反应时的物质的量之比为2：5，此时硝酸的还原产物是 。答案：5Fe + 12HNO3 = 5Fe(NO3)2 + N2 + 6H2O16.8n25.2 N2O或NH4NO3变式：14g铁粉全
8、部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出NO气体后得到溶液1L。称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重8克。则原溶液中硝酸的浓度为（ C ）A0.4 mol/L B0.6 mol/L C0.8 mol/L D1.0mol/L变式：一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。已知参加反应的30gHNO3中被还原的HNO3 质量为 13 g，则生成的NO和NO2的体积比为( 同温同压下测定)（C）A. 1:1 B. 1:2 C. 2:11 D. 4:1变式：mg铜与一定浓度的硝酸完全反应放出V1L气体，将所得气体通过足量水后收集到V2L气体，欲使V2L气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为（气体体积均在标准状况下测定
9、，且不考有N2O4的生成）（ BC） AV189.6mol BV2/89.6mol Cm/128mol D无法确定变式：Cu与1molL-1的硝酸反应，如果NO3-浓度下降0.2molL-1,则溶液中c（H+）同时下降 （D ）A0.2molL-1 B.0.4molL-1 C.0.6molL-1 D.0.8molL-1变式：6.4g铜和过量的硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+为nmol,此时，溶液中所含NO3-的物质的量为 （ C ）A.0.28mol B.0.31mol C.(n+0.2)mol D.(n+0.4)mol始终态法始终态的运用使许多复杂问题简单化，
10、在化学计算中具有非常重要的地位。从反应态和最终状态看。例：Mg、Cu合金6.4g完全溶于浓硝酸中，若反应中硝酸被还原，只产生4480mLNO2和336mLN2O4，反应后的溶液中加足量的NaOH溶液，生成的沉淀的质量为 8.51 g。解析：反应中铜镁合金失去电子，最终转化为Cu(OH)2和Mg(OH)2沉淀，比较始态和终态，固体增加的质量为OH的质量，而OH的物质的量等于转移的电子的物质的量，再根据气体计算转移的电子的物质的量。变式：一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL浓度为2mol/L的硝酸溶液，反应完成后，生成1.12L NO（标准情况下）。在向反应后的溶液中加入1mol/L的N
11、aOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入的NaOH溶液的体积最少是（A）A450mL B500mL C400mL D不能确定变式1.92gCu投入到一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成的气体的颜色越来越浅，共收集到672mL的气体（标况）。将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入的氧气的体积为（C）mLA168 B224 C336 D504极限法硝酸与铁反应，随用量的不同，产物可能是Fe(NO3)2或Fe(NO3)3，这时可用极限法解。如果产生的气体产物不单一，可能也要用极限法解。例：把22.4g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反应和集到0.3molN
12、O2和0.2molNO。下列说法正确的是（D）A反应后生成的盐只有Fe(NO3)3 B反应生成的盐只有Fe(NO3)2C产物中Fe(NO3)3 和Fe(NO3)2的物质的量之比为3：1D产物中Fe(NO3)3 和Fe(NO3)2的物质的量之比为1：3变式0.03molCu完全溶于硝酸，产生的氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol，该混合气体的平均相对分子质量可能是（BC）A30 B46 C50 D66解析：假设0.05mol气体全部是NO则转移0.15mol电子；假设0.05mol气体全部是NO2则转移0.05mol电子；假设0.05mol气体全部是N2O4则转移0.10mo
13、l电子。而实际0.03molCu在反应中转移0.06mol电子，因为0.06介于0.05和0.15之间、0.05和0.10之间；所以用极限法判断极盛可能有两种极限。气体为NO2和NO的混合气体，经计算平均相对分子质量为44.4气体为NO2和N2O4的混合气体，经计算平均相对分子质量为55.2讨论法例锌与硝酸反应，若有1mol硝酸参加反应，就有0.8mol电子发生转移，此时硝酸的还原产物中氮元素的化合价为 。变式：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ANO2 BNO CN2O DN2变式：3.25g 某金属单质
14、跟过量稀硝酸反应时，示观察到有气体放出，但测知生成物中有NH4NO3.当向反应后的溶液中加入过量热的烧碱溶液时，有气体放出，其体积为280mL(标况)求如用R表示该金属，写出R与硝酸反应的化学方程式。R是哪种金属？（写出推断过程）解：设R在反应中显+n价，则反应式为：8R + 10nHNO3 8R(NO3)n + nNH4NO3 + 3nH2On(NH3)=0.0125mol8R nNH4NO3 nNH38Rg nmol3.25g 0.0125molR=32.5n 讨论：n=2时，锌符合。关系式法例：硝酸铜是制备Cu-Zn-Al系催化剂的重要原料。19.2g纯铜粉理论上可制得纯净硝酸铜晶体的质量为（BD）gA28.2 B56.4 C64.2 D72.6陷阱型
