第5章 9 聚焦突破3 硝酸与金属反应的相关计算（课件PPT）-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中化学必修第二册（人教版）不定项

该高中化学课件聚焦硝酸与金属反应的相关计算，涵盖原子守恒法、电子守恒法等五种解题方法及产物判断，通过思维导图梳理知识脉络，以守恒思想为支架衔接氧化还原反应基础，引导学生从基础原理过渡到综合计算应用。 其亮点在于以科学思维为核心，通过电子守恒法分析铜与硝酸反应及氮氧化物与氧气反应等实例，结合离子方程式法解决混合酸反应问题，培养证据推理与模型建构能力。突破集训题目强化方法应用，助力学生形成系统解题思维，教师可依托结构化资源提升教学效率。

聚焦突破3　硝酸与金属反应的相关计算 1 1．原子守恒法 在Cu和硝酸的反应中，反应前所有的N元素只存在于HNO3中，反应后含N元素的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，故n(HNO3)消耗＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]。　 返回首页 返回首页 返回首页 返回首页 返回首页 返回首页 √ 【突破集训】 1．把7.2 g铁粉投入40 mL某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6 g，产生NO2和NO的混合气体0.08 mol。若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为(　　) A．3.5 mol·L-1 B．4.5 mol·L-1 C．7.0 mol·L-1 D．9.0 mol·L-1 返回首页 返回首页 √ 2．某100 mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 mol·L-1和0.1 mol·L-1，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 mol·L-1 B．0.225 mol·L-1 C．0.35 mol·L-1 D．0.45 mol·L-1 返回首页 返回首页 返回首页 √ 3．14 g铜银合金与足量的硝酸反应，将放出的气体与标准状况下1.12 L O2混合后再通入水中，恰好全部被吸收。合金中铜的质量为(　　) A．4.8 g B．3.2 g C．6.4 g D．10.8 g 返回首页 √ 4．(双选)将质量为32 g的铜与150 mL的一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下11.2 L NO和NO2的混合气体，将生成的混合气体与一定体积的氧气一起通入足量NaOH溶液中，气体恰好被吸收生成NaNO3。下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，通入O2的体积为11.2 L B．向反应后的溶液中加NaOH，使铜沉淀完全，需要NaOH的物质的量至少为1.0 mol C．标准状况下，混合气体中含有有5.6 L NO和5.6L NO2 D．硝酸的物质的量浓度为10.0 mol/L √ 返回首页 解析：32 g的铜的物质的量为0.5 mol；标准状况下11.2 L NO和NO2的混合气体的物质的量为0.5 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y，则x＋y＝0.5 mol，反应过程中铜全部被氧化成Cu2+，根据电子守恒有3x＋y＝0.5 mol×2，联立可得x＝0.25 mol，y＝0.25 mol；设氧气的物质的量为z，NO和NO2全部转化为NaNO3，根据电子守恒有0.25 mol×3＋0.25 mol×1＝4z，解得z＝0.25 mol；根据元素守恒可知生成的n(NaNO3)＝0.5 mol。根据分析可知，通入O2的物质的量为0.25 mol，在标准状况下的体积为0.25 mol×22.4 L/mol＝5.6 L，A错误； 返回首页 当硝酸无剩余时消耗的NaOH最少，此时NaOH只与Cu2+反应生成Cu(OH) 2沉淀，根据元素守恒可知，n(NaOH)＝2n(Cu2+)＝0.5 mol×2＝1.0 mol，B正确； 根据分析可知，混合气体中有0.25 mol NO和0.25 mol NO2，即标准状况下，混合气体中含有5.6 L NO和5.6 L NO2，C正确； 由于不知道和铜反应后硝酸是否有剩余，所以无法计算硝酸的浓度，D错误。 返回首页 √ 返回首页 返回首页 返回首页 根据以上分析可知，所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)＝0.75 mol∶0.75 mol＝1∶1，故B错误； 根据以上分析可知，反应后生成1.25 mol NO，选项中未提到气体所处状况，无法计算体积，故C错误； 根据以上分析可知，反应所得溶液中阳离子为铁离子、亚铁离子和钾离子，阴离子为硫酸根离子和硝酸根离子，故D错误。 返回首页 √ √ 返回首页 由分析可知，OA段消耗5.6 g铁，产生0.1 mol NO，BC段消耗铁的质量为14.0 g－8.4 g＝5.6 g，产生0.1 mol氢气，故产生气体的总物质的量为0.2 mol，在标准状况下的体积为4.48 L，B正确； 返回首页 返回首页 448 返回首页 (2)有________mol HNO3被还原。 0.12 返回首页 (3)反应后溶液中c(H＋)＝________mol·L-1。 0.1 返回首页 0.98 返回首页 解析：解答本题要从离子反应的角度来考虑，H2SO4提供的H＋可以和NO构成强氧化性环境，继续氧化铜单质。HNO3、H2SO4混合液中H＋的总物质的量为0.06 mol，NO的物质的量为0.04 mol，Cu的物质的量为＝0.03 mol。Cu与稀硝酸发生反应： 3Cu ＋ 8H＋＋2NO===3Cu2+＋2NO↑＋4H2O 3 8 2 5．(2025·临沂高一检测)某稀溶液中含有4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4，向其中加入1.5 mol Fe，充分反应(已知NO被还原为NO)，最终溶液体积为1 L。下列说法正确的是(　　) A．所得溶液中c(NO)＝2.75 mol·L-1 B．所得溶液中c(Fe2+)∶c(Fe3+)＝1∶2 C．反应后生成NO的体积为28 L D．所得溶液中的溶质只有FeSO4 6．(双选)现有200 mL某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g铜粉；向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量的变化关系如下图所示(假设硝酸的还原产物为NO)。下列分析或结果正确的是(　　) A．OA段产生的是氢气 B．加入铁粉时，最终产生4.48 L气体(标准状况下) C．原混合溶液中NO的物质的量为0.2 mol D．原混合溶液中H2SO4的浓度为0.25 mol/L 由分析可知，OA段反应中NO全部起氧化剂作用，所以每份混合酸中n(NO)＝n(Fe)＝＝0.1 mol，原混合酸中NO的物质的量为0.2 mol，C正确； $