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硝酸与金属反应的计算是近几年高考和平时模拟考试喜欢考的内容,本人根据学生情况、根据教学经验列出了几种解题方法。
[例题1](08年海南化学·4)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为( )
A. 2 mol B. 1 mol
C. 0.5 mol D. 0.25 mol
方法一:
(1)写出反应方程式______
(2)硝酸在本反应中的作用_______
(3)被还原的硝酸与硝酸锌的物质的量的比例关系______
(4)答案______
(5)解题关键______
方法二:
(1)氧化剂______→还原产物→转移电子数______
(2)还原剂______→氧化产物→转移电子数______
(3)当生成1 mol硝酸锌时,转移电子______,根据电子转移数目相同,被还原的硝酸的物质的量为______。
(4)答案______
(5)解题关键______
【参考答案】
方法一:
(1)写出反应方程式4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+5H2O
(2)硝酸在本反应中的作用氧化剂、酸
(3)被还原的硝酸与硝酸锌的物质的量的比例关系1∶4
(4)答案D
(5)解题关键
1. 正确书写化学方程式;
2. 正确判断被还原的硝酸和硝酸锌的关系。
方法二:
(1)氧化剂HNO3→还原产物NH4NO3→转移电子数+8e-
(2)还原剂Zn→氧化产物Zn(NO3)2→转移电子数-2e-
(3)当生成1 mol硝酸锌时,转移电子2mol,根据电子转移数目相同,被还原的硝酸的物质的量为0.25mol。
(4)答案D
(5)解题关键1. 分析氧化还原反应的两个过程;2. 电子得失数目相等。
[例题2]铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为( )
A. 9.02g B. 8.51g
C. 8.26g D. 7.04g
解析:
(1)沉淀物是什么?______
(2)沉淀物的质量与题中哪一数据有关?______
(3)沉淀物的质量可以看作哪些物质质量之和?______
(4)本题关键是求______的质量。
(5)该粒子与铜镁以及NO2和N2O4呈什么关系?如何求?反应过程分析:
Cu ---Cu2+ ——( )e-----Cu(OH)2----( )OH-
Mg ---Mg2+——( )e-----Mg(OH)2----( )OH-,
∴( )e-——( )OH-
HNO3 ---NO2——( )e-
HNO3 ---N2O4——( )e-
请比较上述已知数据与粒子间的物质的量的关系可知:该粒子的物质的量为______
(6)答案______
(7)解题关键______
【参考答案】
(1)沉淀物是什么?Mg(OH)2、Cu(OH)2
(2)沉淀物的质量与题中哪一数据有关?铜和镁的合金质量4.6g
(3)沉淀物的质量可以看作哪些物质质量之和?合金和OH-质量
(4)所以本题关键是求OH-的质量。
(5)该粒子与铜镁以及NO2和N2O4呈什么关系?如何求?反应过程分析:
Cu ---Cu2+ ——(-2)e-----Cu(OH)2----(2)OH-
Mg ---Mg2+——(-2)e-----Mg(OH)2----(2)OH-,
∴(1)e-——(1)OH- n(e-)=n(OH-)
HNO3---NO2 ——(+1)e-
4. 480L÷22.4L/mol=0.2mol 0.2mol
HNO3--- N2O4 —— (+2)e-
0.336L÷22.4 L/mol=0.015mol 0.03mol
请比较上述已知数据与粒子间物质的量的关系可知:该粒子的物质的量0.23mol
(6)答案为B:4.6g+0.23x17g=8.51g
(7)解题关键质量守恒、电子得失相等、明确粒子间数量关系
总之,硝酸与金属之间发生的氧化还原反应,是考试中考察的重点,而运用电子得失守恒法和找准粒子间数量关系是解此类题目的灵魂。
责任编辑 潘孟良
[例题1](08年海南化学·4)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为( )
A. 2 mol B. 1 mol
C. 0.5 mol D. 0.25 mol
方法一:
(1)写出反应方程式______
(2)硝酸在本反应中的作用_______
(3)被还原的硝酸与硝酸锌的物质的量的比例关系______
(4)答案______
(5)解题关键______
方法二:
(1)氧化剂______→还原产物→转移电子数______
(2)还原剂______→氧化产物→转移电子数______
(3)当生成1 mol硝酸锌时,转移电子______,根据电子转移数目相同,被还原的硝酸的物质的量为______。
(4)答案______
(5)解题关键______
【参考答案】
方法一:
(1)写出反应方程式4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+5H2O
(2)硝酸在本反应中的作用氧化剂、酸
(3)被还原的硝酸与硝酸锌的物质的量的比例关系1∶4
(4)答案D
(5)解题关键
1. 正确书写化学方程式;
2. 正确判断被还原的硝酸和硝酸锌的关系。
方法二:
(1)氧化剂HNO3→还原产物NH4NO3→转移电子数+8e-
(2)还原剂Zn→氧化产物Zn(NO3)2→转移电子数-2e-
(3)当生成1 mol硝酸锌时,转移电子2mol,根据电子转移数目相同,被还原的硝酸的物质的量为0.25mol。
(4)答案D
(5)解题关键1. 分析氧化还原反应的两个过程;2. 电子得失数目相等。
[例题2]铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸,若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体(都已折算到标准状况),在反应后的溶液中,加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为( )
A. 9.02g B. 8.51g
C. 8.26g D. 7.04g
解析:
(1)沉淀物是什么?______
(2)沉淀物的质量与题中哪一数据有关?______
(3)沉淀物的质量可以看作哪些物质质量之和?______
(4)本题关键是求______的质量。
(5)该粒子与铜镁以及NO2和N2O4呈什么关系?如何求?反应过程分析:
Cu ---Cu2+ ——( )e-----Cu(OH)2----( )OH-
Mg ---Mg2+——( )e-----Mg(OH)2----( )OH-,
∴( )e-——( )OH-
HNO3 ---NO2——( )e-
HNO3 ---N2O4——( )e-
请比较上述已知数据与粒子间的物质的量的关系可知:该粒子的物质的量为______
(6)答案______
(7)解题关键______
【参考答案】
(1)沉淀物是什么?Mg(OH)2、Cu(OH)2
(2)沉淀物的质量与题中哪一数据有关?铜和镁的合金质量4.6g
(3)沉淀物的质量可以看作哪些物质质量之和?合金和OH-质量
(4)所以本题关键是求OH-的质量。
(5)该粒子与铜镁以及NO2和N2O4呈什么关系?如何求?反应过程分析:
Cu ---Cu2+ ——(-2)e-----Cu(OH)2----(2)OH-
Mg ---Mg2+——(-2)e-----Mg(OH)2----(2)OH-,
∴(1)e-——(1)OH- n(e-)=n(OH-)
HNO3---NO2 ——(+1)e-
4. 480L÷22.4L/mol=0.2mol 0.2mol
HNO3--- N2O4 —— (+2)e-
0.336L÷22.4 L/mol=0.015mol 0.03mol
请比较上述已知数据与粒子间物质的量的关系可知:该粒子的物质的量0.23mol
(6)答案为B:4.6g+0.23x17g=8.51g
(7)解题关键质量守恒、电子得失相等、明确粒子间数量关系
总之,硝酸与金属之间发生的氧化还原反应,是考试中考察的重点,而运用电子得失守恒法和找准粒子间数量关系是解此类题目的灵魂。
责任编辑 潘孟良