一、計算依據
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O
C+4HNO3(濃)=== CO2+4NO2+2H20
1、 金屬反應中硝酸的作用是:酸性和氧化性。
2、 非金屬反應中硝酸的作用是:氧化劑。
3、 金屬和硝酸反應中幾種量的關係:
加入的硝酸的物質的量n(總 HNO3),參加反應的硝酸n(參加HNO3),未參加反應的硝酸n(未參加HNO3),氧化劑作用的硝酸n(氧化劑HNO3),僅起酸性作用的硝酸n(酸HNO3),參加反應的銅n(Cu),硝酸銅n〔Cu(NO3)2〕,
n(氧化劑HNO3)=n(NOX)
n (參加HNO3)
n(總HNO3) n(酸HNO3)=2n(Cu2+)= n(Cu)
n(未參加HNO3)=n(H+)
4、 利用好守衡
(1)電子得失守衡,(2)N、Cu原子守衡,(3)電荷守衡 ,
5、注意兩點
1、2NO2=N2O4
2、硝酸鹽中加入非氧化性酸,溶液有稀硝酸的性質。
二、例題
1、 某單質與量的濃硝酸反應,若參加反應的單質和硝酸的物質的量的比爲1:4,則該元素在反應生成物中的化合價爲()
A、+2, B、+3, C、+4, D+5
分析:單質可能是金屬也可能是非金屬
設單質生成物的化合價爲+a ,根據電子得失守衡,
金屬 1mola=(4-2a)mol1 a=2 。
非金屬 a1mol=14mol a=4
選AC
2、 Mg和某濃度的硝酸反應,消耗的物質的量比爲4:10。
則硝酸的還原產物爲()
A、NH4NO3, B、N20, C、NO, D、NO2
分析:起酸性作用的硝酸的NO3-以鹽的形式存在於生成物中,若還原產物爲NH4NO3時,起酸性作用的硝酸的NO3-存在於Mg(NO3)2和NH4NO3中;若還原產物爲N2或氧化物,則起酸性作用的硝酸的NO3-僅存在於Mg(NO3)2中。根據電子得失守衡:設還原產物的N的化合價爲a
4mol2=(10-42)mol(5-a) a=+1 或 還原產物中N的化合價爲-3價,4mol2=(10-42-1)mol1 , 合理。
選AB。
3、1.92gCu粉與一定量的濃硝酸反應,當銅粉完全反應時,收集到標準狀況得氣體1.12L,則所消耗硝酸的物質的.量爲()
A、0.12mol, B、0.11mol, C、0.09mol , D、0.08mol
分析:n(Cu)=1.92g/-1=0.03mol
n(NOX)=1.12L/-1=0.05mol
n(參加HNO3)=2n(Cu)+n(NOX)=20.03mol+0.05mol
=0.11mol
選B
4.爲了測定某銅銀合金的成分,將30.0g合金溶於80ml13.5mol/L的濃硝酸中,待合金完全溶解後,收集到標況氣體6.672L,並測得溶液的C(H+)=1moL.L-1,假設反應後溶液的體積仍爲80ML,計算:
(1) 被還原的硝酸的物質的量。
(2) 合金中銀的質量分數。
分析:(1)還原產物爲NO2或NO、NO2的混合物,因此被還原的硝酸的物質的量即爲氣體的物質的量,6.72L/-1=0.3mol。
(2)C(H+)=1mol.L-1,所以硝酸過量,參加反應的硝酸爲
13.5mol.L-10.080L-1mol.L-10.080L=1mol.
設合金中銅爲Ymol,銀爲Xmol,則
108X+64Y=30 解得 X=0.1
X+2Y+0.3=1 Y=0.3
-1
(Ag)= 100%=36%
30g
5、將32.64g銅與140ml一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解產生的NO和NO2的混合氣體在標準狀況下的體積爲11.2L,請回答:
(1) NO、NO2在標準狀況下的體積各爲多少?
(2) 待產生的氣體完全釋放後,向溶液中加入Vmlamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉化爲沉澱,則原硝酸的物質的量濃度爲多少?
(3) 欲使上述氣體在NaOH溶液中全部轉化爲NaNO3,至少需要30%的雙氧水的質量爲多少?
分析:(1)n(Cu)=32.64g/-1=0.51mol,
n(NO)+n(NO2)=11.2/22.4mol=0.5mol
3n(NO)+n(NO2)=2n(Cu)=0.512mol(電子守衡)
n(NO)= 0.26mol n(NO2)=0.24mol
V(NO)= 5.8L V(NO2)=5.4L
(2) 酸可能剩餘,當Cu2+恰好完全沉澱,反應爲
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2+2NaNO3
反應後溶液中n(NO3-)=n(Na+)=n(NaOH)=V10-3amol
n(HNO3)=Va10-3mol+0.5mol
C(HNO3)=n(HNO3)/0.14L=(Va10-3+0.5)mol/0.14L
=(Va+500)/140mol.L-1
(3) NO H2O2
NO2 NaNO3
NO和NO2失電子的物質的量=H2O2得電子的物質的量。
設需30%的雙氧水的質量爲X,
30%X
2=10.2mol , X=57.8g
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