内容正文:
解题高招怎么做
氧化性酸与金属反应的复杂计算
p题目特征
NO2,错误。
浓硫酸、硝酸等氧化性酸与金属反应的复杂
[点评]
计算
解法一:忽略了硝酸在反应中显酸性和氧化
p样板题
性,同时在题给信息中硝酸的还原产物存在不
铁与不同浓度的硝酸反应时,各种还原产物的
同物质。
相对含量与硝酸溶液浓度的关系如图,下列说
解法二:忽略了题给图像中的信息提示一少
法错误的是(
量铁粉与足量的浓度为12.2mol·L1硝酸
反应时,还原产物应是等物质的量的NO2、
10外-----
91
NO,氧化产物是Fe(NO3)3。
8
6
[科学解法]
根据图示,在浓硝酸浓度为12.2mol·L1
N20
时,主要产物为NO2与NO,随着硝酸浓度逐
4.02
8.069.7512.2cHN0,)/mol·L)
渐降低,产物NO2逐渐减少而NO的相对含量
A.硝酸的浓度越大,其还原产物中高价态的
逐渐增多;当浓度为9.75mol·L1时,主要
成分越多
产物是NO,其次是NO2及少量的N2O,当
B.Fe与HNO3反应分别生成等物质的量的
HNO3的浓度降到4.02mol·L1时,NH成
N2O和NH时,转移电子的数目之比为
为主要产物,一般来说,硝酸的浓度越大,其还
1:2
原产物中高价态的成分越多,A正确;假设Fe
C.少量铁粉与足量的浓度为12.2mol·L1
与HNO3反应分别生成1mol的N2O和
硝酸反应时,反应的化学方程式为4Fe+
18HNO3=4Fe (NO3)3+3NO+
NH,NO。转移电子的物质的量分别为
3NO2+9H2O
8mol、8mol,转移电子数目之比为1:1,B错
D.用一定量的铁粉与足量的9.75mol·L-1
误;少量铁粉与足量的浓度为12.2mol·L1
HNO3溶液反应得到标准状况下气体
硝酸反应时,还原产物是等物质的量的O2、
2.24L,则参加反应的硝酸的物质的量为
NO,氧化产物是Fe(NO3)3,反应的化学方程
0.20 mol
式为4Fe+18HNO3=4Fe(NO3)3+3NO
[陷阱解法]
+3NO2◆+9H2O,C正确;当硝酸浓度为
解法一:认为D项产生气体为0.1molN2O,
9.75mol·L1时,还原产物是NO、NO2、
对应硝酸0.20mol,正确
NO,用一定量的铁粉与足量的9.75mol·L1
解法二:认为C项铁与硝酸反应生成NO或
HNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24L,
259
部分硝酸被还原、部分硝酸生成硝酸铁,若还
错误;向硝酸中加入铁粉首先发生的反应为
原产物全是NO,参加反应的硝酸为0.4mol,
Fe+4HNO;=Fe(NO3)3+NO+2H2O,
若还原产物全是N○2,参加反应的硝酸为
硝酸的物质的量为0.4mol,则消耗铁的物质
0.20mol,若还原产物全是N2O,参加反应的
的量为0.1mol,b=0.1,生成硝酸铁0.1mol,
硝酸为1mol,所以参加反应的硝酸的物质的
Fe过量时又发生反应2Fe(NO3)3十Fe
量大于0.20mol,D错误。故选BD。
3Fe(NO3)2,生成0.15mol硝酸亚铁,则a=
[答题模板]
0.15,C错误;根据上述分析,当加入铁粉
(1)明确反应物、产物的种类、状态、数目;
nmol时(0.1<n<0.15),参加反应
(2)注意参与反应的酸同时体现酸性和氧化
2Fe(NO3)3+Fe-=3Fe(NO3)2的铁为(n-
性,金属体现还原性;
0.1)mol,消耗的硝酸铁为2(n一0.1)mol,则
(3)利用氧化还原电子守恒和金属与酸的原子
溶液中n(Fe3+)=0.1mol-2(n一0.1)mol=
守恒列式进行计算。
(0.3-2n)mol,D正确。
)答案D
P题型延伸
p类题实战
典例向200mL2mol·L-1HNO3溶液中
1.锌与100mL18.5mol·L1的浓硫酸充分
逐渐加入铁粉至过量(假设生成的气体只有一
反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲
种),在此过程中,n(Fe2+)随n(Fe)变化如图
35.84L(标准状况)。将反应后的溶液稀释
新所示。下列有关说法正确的是(
至1L,测得溶液中c(H+)=0.1mol·L-1。
下列叙述不正确的是()
A.反应中共消耗1.8molH2SO4
B.气体甲中SO2与H2的体积比为7:1
n(Fe)/mol
C.反应中共消耗1.6 mol Zn
A.该过程中产生标准状况下的氢气4.48L
D.反应中共转移3.2mol电子
B.向c点处的反应液中加入稀盐酸后无明显
2.将28.16g铜与200mL一定浓度的硝酸反
现象
应,铜完全溶解产生的NO和NO2的混合气
C.图中a=1.5、b=1.5
体在标准状况下的体积为8.96L。
D.当加入铁粉nmol时(0.1<n<0.15),溶液
请回答:
中n(Fe3+)=(0.3-2n)mol
(1)NO的物质的量为
mol。
解析:硝酸与铁反应先生成硝酸铁、NO和水,
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液中加
不生成氢气,A错误;C点处的溶液是硝酸亚
入308mL4.0mol·L1的NaOH溶液,恰
铁溶液,若加入盐酸,H+、NO3和Fe2+发生
好使溶液中的Cu+全部转化成沉淀,则原
氧化还原反应生成Fe3+,溶液变为棕黄色,B
硝酸溶液的浓度为
mol·L-1。
260答案
实战高考·化学
专题4。非金属及其化合物
①B解析锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化硫,
2(1)0.24
随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐减小,锌与稀硫酸反
(2)8.16
应,生成硫酸锌和氢气。生成气体的物质的量为1.6mol,
溶液中剩余硫酸的物质的量为0.5×1L×0.1mol·L-1
断12然16g朝的物质的读为餐1点=0丝ml
=0.05mol,参加反应的n(HS04)=0.1L×18.5mol·L-1-
标准状况下8.96L混合气体的物质的量为
0.05mol=1.8mol,设反应生成SO2的物质的量为x,
2.4L,mol=0.4mol,设混合气体中N0和NO2物
8.96L
H2的物质的量为y,根据反应Zn十2HS04(浓)△
质的量分别为x、y,由得失电子守恒有3x十y=0.44mol
ZnSO4+SO2个+2H2O、Zn+H2S0O4(稀)-ZnSO4+
X2,二者物质的量之和x十y=0.4mol,解得x=
H2个可知x十y=1.6mol,2x十y=1.8mol,解得x=
0.2mol,y=1.4mol。气体甲为S02和H2的混合物,且
0.24mol,y=0.16mol。(2)向反应后的溶液中加入
V(SO2):V(H2)=n(SO2):n(H2)=1:7,故B错误;
NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,此
反应中共消耗金属Zn的物质的量n(Zn)=0.2mol+
时溶液中溶质为NaNO3,由钠原子守恒可得n(NaNO3)
1.4mol=1.6mol,故C正确;在反应Zn+2H2SO4(浓)
=n(Na0H)=0.308L×4.0mol·L-1=1.232mol,根
△ZnSO4十S02个十2Hz0中,生成0.2mol二氧化硫转
据氮原子守恒可得n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO2)+
移电子0.4mol,反应Zn十H2SO4(稀)—ZnSO4十H2↑
n(N0)=1.232mol+0.4mol=1.632mol,所以原硝酸
中,生成1.4mol氢气转移电子2.8mol,所以反应中共转
的物质的量浓度为,63?m0-=8.16m0l·L-1。
移3.2mol电子,故D正确。
0.2L
专题7。化学反应速率与化学平衡
C解析A.由图甲所示信息可知,反应①为CaO十CO2
而由2时刻信息可知,H2的流速未变,仍然为
CaC0,反应②为CaC0+CH4催化剂
Ca0+2c0
2mmol·min1,而CO变小,故能够说明副反应生成H2
十2H2,正确;B.由图乙信息可知,ti~t3,n(H2)比n(CO)
的速率小于反应②生成H2速率,错误;D.t3之后,CO的
多,生成H2速率不变,且反应过程中始终未检测到CO2,
流速为0,CH4的流速逐渐增大,最终恢复到1mmol·
min一1,说明生成C0的速率为0,是因为反应②不再发
在催化剂上有积炭,故可能有副反应CH4催化剂C十
生,正确。
2H2,正确;C.由反应②可知,H2和CO的反应速率相等,
520