硝酸与金属反应的有关计算高考频度：★★★★☆难易程度：★★★★★典例在线在某100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol·L1−、0.2mol·L1−。向该混合液中加入1.92g铜粉，加热，待充分反应后(假设反应前后溶液体积不变)，所得溶液中的Cu2+的物质的量浓度(mol·L1−)是A．0.15B．0.225C．0.3D．0.45【答案】C【解析】该混合溶液中含HNO3为0.04mol，含H2SO4为0.02mol，即含0.04mol，H+0.08mol；1.92g铜粉的物质的量为0.03mol，由离子方程式3Cu+2+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O可知H+与Cu恰好完全反应，则生成Cu2+的物质的量为0.03mol，故c(Cu2+)=0.3mol·L1−，C项正确。解题必备硝酸与金属反应的有关计算方法1．从反应的本质看：金属与硝酸反应的实质是金属与H+和的共同作用。例如：铜与稀硝酸反应的实质是：3Cu+8H++2===3Cu2++4H2O+2NO↑。Fe2+与稀硝酸反应的实质是：3Fe2++4H++===3Fe3++2H2O+NO↑。2．从硝酸在反应中的作用看：参加反应的硝酸一部分显酸性，生成硝酸盐，另一部分作氧化剂，一般转化为氮的氧化物(NO或NO2)，根据氮元素守恒解题。3．从守恒的角度看：(1)电子守恒：硝酸与金属反应属于氧化还原反应，一般情况下金属失去的电子被+5价的氮得到，转化为NO或NO2(也可能会转化为N2O、N2和NH3)，N原子得到的电子数等于金属原子失去的电子数，由此可求出氮元素被还原后的价态，根据价态确定反应产物。(2)原子守恒：硝酸与金属反应时，一部分以的形式存在，一部分转化为还原产物，这两部分中N的物质的量与反应消耗的HNO3中N的物质的量相等。4．从反应始态和最终状态看：终态法的运用使许多复杂问题简单化，在化学计算中具有非常重要的地位。学霸推荐1．将相同质量的铜分别与过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是A．消耗硝酸的物质的量：前者少，后者多B．反应中转移的电子总数：两者相同C．反应速率：两者相同D．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深2．各取0.1molCu分别投入足量的下列酸中(必要时可加热)：①浓硫酸、②浓硝酸、③稀硫酸、④稀硝酸，充分反应后在相同条件下得到的气体体积由大到小的顺序是A．②>④>①>③B．②>①>④>③C．①>②>④>③D．③>④>①>②3．把小块木炭在酒精灯上烧至红热，迅速投入热的浓硝酸中，发生剧烈反应，同时有大量红棕色气体产生，液面上木炭迅速燃烧发出光亮。(1)写出红热木炭被热的浓硝酸氧化为CO2的化学方程式____________________。(2)木炭与浓硝酸反应过程中还伴随着浓硝酸的分解，除了产生氧气外，也产生红棕色气体。相同条件下该分解反应产生的氧气与红棕色气体的体积之比为____________________。(3)某研究性学习小组的同学对“木炭在液面上迅速燃烧发出光亮”的原因做出3个猜想：A．甲同学认为空气中O2支持木炭燃烧B．乙同学认为浓硝酸分解产生的O2支持木炭燃烧C．丙同学认为反应产生的NO2支持木炭燃烧①根据木炭在空气中燃烧的现象，甲同学的猜想明显不合理，理由是____________________。②理论分析乙同学的猜想也不正确，原因是________________________________________。③要证实丙同学的猜想，还需补充的实验方案是____________________________________。(请写出实验操作、现象和结论)。4．将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答：(1)NO的体积为________L(保留一位有效数字，下同)，NO2的体积为________L。(2)参加反应的HNO3的物质的量是___________。(3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol·L1−的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为________mol·L1−。参考答案1．【答案】B【解析】A．铜与浓硝酸反应的方程式为：Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，1mol铜消耗4mol浓硝酸；铜与稀硝酸反应的方程式为：3Cu+8HNO3===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，3mol铜消耗8mol稀硝酸，所以相同质量的铜，分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少，故A错误；B．相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，铜完全反应，铜做还原剂，被氧化都生成铜离子，失去电子数相同，故B正确...
