第3章 微专题(八) 硝酸与金属反应的计算-【精讲精练】2023-2024学年高中化学必修1鲁科版(课件)

化学·必修第一册（配LK版） 第3章物质的性质与转化 微专题（八） 硝酸与金属反应的计算 化学·必修 第一册（配LK版） 「学科素养利 通过金属与硝酸反应的原理分析，探究金属与硝酸反应的计算模型，培养证 据推理与模型认知核心素养的形成。 2 化学·必修 第一册（配LK版 →专题精讲 1.硝酸与金属反应的规律 硝酸与金属单质反应时一部分被还原，一部分生成硝酸盐，故硝酸既表现了 酸性又表现了氧化性，但硝酸与金属反应一般不生成H2。 (1)硝酸与铜的反应 在反应中硝酸的作用可用下图表示： Cu(NO)2、NO2.CuNO2、N0 Cu 浓硝酸 稀硝酸 可以看出，随着HNO3浓度的降低，还原产物会由NO2变成NO。 3 化学·必修第一册（配LK版 ①由氮原子守恒可知，无论是NO2还是NO,被还原的硝酸与被还原生成气 体的物质的量总是相等的； ②未被还原的NO3与Cu+构成CuNO)2,NO3的物质的量为Cu+物质的 量的2倍； ③运用电子守恒、原子守恒，便可顺利求解参加反应的Cu、HNO3以及产 物NO2、NO之间量的关系。 (2)稀硝酸与铁的反应 Fe(少量)+4HNO3(稀)=FeNO3)3+NO↑+2H2O① 3Fe(过量)+8HNO3(稀)==3FeNO3)2+2NO↑+4H2O 化学·必修 第一册（配LK版） Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2 反应物的量与生成物的关系如图所示： Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 反应 Fe(NO:)2 反应① ①.③ 反应② 0 1-4 3-8 n(Fe) n(HNO3) 上述反应首先发生反应①，若F剩余再发生反应③，合并①③即可得反应 ②。所以，无论反应①还是反应②， 被还原的HNO,皆占参与反应的HNO,的。 5 化学必修 第一册（配LK版 2.常用解题方法 (1)原子守恒：n(HNO3)=nNO3)+n(还原产物中氮原子。 (2)电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，氮原子得到的电子数等 于金属原子失去的电子数。 (3)利用离子方程式计算 硝酸与硫酸混合液跟金属的反应，当金属足量时，不能用硝酸与金属反应的 化学方程式计算，应用离子方程式计算，因为生成的硝酸盐中的NO3借助硫酸 中的H仍能继续与金属反应。 6 化学·必修 第一册（配LK版 →专题集训 1.(2021·重庆期末)将3.2g铜投入到一定物质的量浓度的硝酸溶液中，恰好 完全反应，产生的二氧化氮和一氧化氮混合气体的物质的量共0.08ol,原溶液 中硝酸的物质的量为( A.0.08 mol B.0.18 mol C.0.13 mol D.0.05 mol 解析在铜与硝酸的反应中，硝酸起氧化剂和酸两种作用。由氮原子守恒可 3.2g 知：nHNO)=n(气体)+2×n[CuNO,l,所以有：nHNO,)=0.08mol+64g/mol ×2=0.18mol. 答案B 化学必修 第一册（配LK版） 2.(2021南京期末)将2.4gFe、Mg合金投入到足量的稀硝酸中，金属与硝 酸恰好完全反应，共收集到标准状况下的气体VL(硝酸被还原成NO),若向反 应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，待金属元素全部沉淀后，再将沉淀过滤、 洗涤、灼烧后称量，质量为3.6g。则收集到的气体体积V值可以为) A.0.986 B.1.12 C.3.36 D.6.72 8 化学·必修第一册（配LK版 解析灼烧后得到的固体是Mg0和F203的混合物，质量增加的是02的 质，m=m02=36g-2.4g=12g,m0')=62品0=0075m0l,所以 金属离子所带的电荷的总物质的量为2×0.075mol=0.15mol,即2.4gFe、Mg 合金失去的电子的总物质的量为0.15mol,由电子守恒：nN0)×(5一2)=0.15 mol,所以nN0)=0.05mol,VN0)=0.05mol×22.4L/mol=1.12Lo 答案B 化学·必修 第一册（配LK版 3.7g铜、银合金与足量的某浓度的硝酸反应，把放出的气体与560L(标 准状况)氧气混合，通入水中气体全部被吸收，则合金中银的质量为（不考虑 2N02▣☐N204)( A.1.6g B.5.4g C.2.16g D.不能确定 0.56L 解析n(02)=22.4L/mol =0.025mol,设Cu、Ag的物质的量分别为x、y, 则根据质量列方程x×64gmol十yx108gmol=7g,根据电子守恒列方程2x十 1×y=0.025mol×4,解得x=0.025mol,y=0.05mol,m(Ag)=0.05molX108 g/mol=5.4g。 答案B 10