單質與硝酸反應相關知識點總結

　　一、計算依據

　　C+4HNO3***濃***=== CO2↑+4NO2↑+2H20

　　Cu+4HNO3***濃***=Cu***NO3***2+2NO2↑+2H2O

　　3Cu+8HNO3***稀***=3Cu***NO3***2+2NO↑+4H2O

　　1、 非金屬反應中硝酸的作用是：氧化劑。

　　2、 金屬反應中硝酸的作用是：酸性和氧化性。

　　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為1：4，則該元素在反應生成物中的化合價為******

　　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為+a ，根據電子得失守衡，

　　金屬 1mol×a=***4-2×a***mol×1 a=2 。

　　非金屬 a×1mol=1×4mol a=4

　　∴ 選AC

　　2、 Mg和某濃度的硝酸反應，消耗的物質的量比為4：10。

　　則硝酸的還原產物為******

　　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，若還原產物為NH4NO3時，起酸性作用的硝酸的NO3-存在於Mg***NO3***2和NH4NO3中;若還原產物為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的化合價為a

　　4mol×2=***10-4×2***mol×***5-a*** a=+1 或 還原產物中N的化合價為-3價，4mol×2=***10-4×2-1***mol×1 ， 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為******

　　A、0.12mol， B、0.11mol， C、0.09mol ， D、0.08mol

　　分析：n***Cu***=1.92g/64g.mol-1=0.03mol

　　n***NOX***=1.12L/22.4L.mol-1=0.05mol

　　n***參加HNO3***=2n***Cu***+n***NOX***=2×0.03mol+0.05mol

　　=0.11mol

　　選B

　　4.為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為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***還原產物為NO2或NO、NO2的混合物，因此被還原的硝酸的物質的量即為氣體的物質的量，6.72L/22.4L.mol-1=0.3mol。

　　***2***C***H+***=1mol.L-1，所以硝酸過量，參加反應的硝酸為

　　13.5mol.L-1×0.080L-1mol.L-1×0.080L=1mol.

　　設合金中銅為Ymol，銀為Xmol，則

　　108X+64Y=30 解得 X=0.1

　　X+2Y+0.3=1 Y=0.3

　　0.1mol×108g.mol-1

　　ω***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為11.2L，請回答：

　　***1*** NO、NO2在標準狀況下的體積各為多少?

　　***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+全部轉化為沉澱，則原硝酸的物質的量濃度為多少?

　　***3*** 欲使上述氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3，至少需要30%的雙氧水的質量為多少?

　　分析：***1***n***Cu***=32.64g/64g.mol-1=0.51mol，

　　n***NO***+n***NO2***=11.2/22.4mol=0.5mol

　　3n***NO***+n***NO2***=2n***Cu***=0.51×2mol***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，反應為

　　HNO3+NaOH=NaNO3+H2O

　　Cu***NO3***2+2NaOH=Cu***OH***2↓+2NaNO3

　　∴反應後溶液中n***NO3-***=n***Na+***=n***NaOH***=V×10-3×amol

　　n***HNO3***=Va×10-3mol+0.5mol

　　C***HNO3***=n***HNO3***/0.14L=***Va×10-3+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%的雙氧水的質量為X，

　　30%X

　　×2=10.2mol ， X=57.8g

　　34g.mol –1