1、金屬和硝酸反響的分類題型 一、知識要點：硝酸是一種很強的氧化劑，不管稀、濃硝酸都有氧化性。硝酸越濃氧化性越強。同濃度的硝酸溫度越高氧化性越強。硝酸濃度不同，氧化能力不同。硝酸能氧化除Pt、Au之外的絕大多數金屬，當硝酸與金屬反響時條件不同，硝酸的復原產物不同。具體如下：一般情況下，在金屬活動順序表中排在氫以后的金屬與硝酸反響時，濃硝酸劇烈反響，生成硝酸鹽和NO2，與稀硝酸反響常需加熱，生成硝酸鹽和NO，在反響中硝酸均既表現氧化性又表現酸性。常溫時，鋁、鐵遇冷的濃硝酸產生鈍化現象，而稀硝酸那么可與它們反響。假設加熱，解除鈍化那么發生反響。如：鐵在過量的濃硝酸中加熱發生反響為：Fe+6HNO3(濃

2、) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O(注意：鐵與硝酸反響時，無論硝酸是否過量，開始時總是把Fe氧化成Fe3+)鐵過量時再與Fe3+反響生成Fe2+，NO氣體是鐵與硝酸反響生成Fe3+產生的。Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O 3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO+4H2O設n(Fe):N(HNO3)=a，那么a1/4時，按進行；a3/8時，按進行；1/4a3/8時，兩者都有。如：FeHNO3=2Fe(NO3)3+3Fe(NO3)2 +4NO+2H2O比例關系：HNO3NO可認為是反響后Fe過量。Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2當硝酸與金

3、屬活動順序表中排在氫以前的金屬如鎂、鋅鐵等反響時，由于金屬的強復原性，復原產物較為復雜。除可生成NO2或NO外，在更稀硝酸中還可產生N2O、N2、NH3等。一般情況下，對于同一種復原劑來說，硝酸越稀那么復原產物中氮元素的價態越低。濃硝酸被復原的主要產物是NO2，稀硝酸被復原的產物主要是NO；再如較稀的硝酸復原產物主要是N2O，而更稀的硝酸那么被復原成NH3NH3與HNO3反響生成NH4NO3。當然，硝酸與金屬發生的氧化復原反響比擬復雜，這里對硝酸的復原產物也只是粗略地劃分，并沒有很明顯的界限。二、常見分類題型：概念型：以下關于硝酸的表達正確的選項是 CA稀硝酸是弱酸，濃硝酸是強酸 B銅與濃硝酸

4、和稀硝酸都能反響生成二氧化氮C濃硝酸和稀硝酸都是強氧化劑 D稀硝酸與活潑金屬反響放出氫氣，而濃硝酸那么使金屬鈍化變式：用銅鋅合金制成的假金元寶欺騙行人的事件屢有發生。以下不易區別其真偽的方法是 (D )A測定密度 B放入硝酸中 C放入鹽酸中 D觀察外觀變式：欲迅速除去水壺底部的水垢，又不損壞鋁壺，最好的方法是用 D A濃鹽酸 B稀硝酸 C冷的濃硫酸 D冷的濃硝酸變式：將銅粉放入稀硫酸中，加熱無明顯現象發生；但參加某鹽后,發現銅粉質量逐漸減少，同時有氣體產生，那么該鹽可能是(C ) A硫酸鐵 B硫酸鋅 C硝酸鉀 D氯化鈉變式：等質量的銅分別與足量濃硫酸、稀硝酸充分反響，以下說法正確的選項是BDA

5、被復原的酸的物質的量相等 B被氧化的銅的物質的量相等C提供H+的酸的物質的量相等 D轉移電子的物質的量相等變式：相同質量的銅分別與足量的濃硝酸和稀硝酸完全反響硝酸的復原產物分別是NO2和NO，在相同條件下用排水法收集反響產生的氣體。以下表達正確的選項是DA硝酸濃度越小，氧化性越強 B硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少C硝酸濃度越大，產生的氣體越少 D兩者用排水法收集到的氣體體積相等變式：將相同質量的銅分別和過量濃硝酸、稀硝酸反響，以下表達正確的選項是BA反響速率：兩者相同 B消耗硝酸的物質的量：前者多，后者少C反響生成氣體的顏色：前者淺，后者深 D反響中轉移的電子總數：前者多，后者少變式：用以下三種

6、途徑來制取相等質量的硝酸銅：用以下三種途徑來制取相等質量的硝酸銅： (1)銅跟濃硝酸反響； (2)銅跟稀硝酸反響； (3)銅先跟氧氣反響生成氧化銅，氧化銅再跟硝酸反響。以下表達中正確的選項是ADA三種途徑所消耗的銅的物質的量相等 B三種途徑所消耗的硝酸的物質的量相等C所消耗的銅的物質的量是：途徑(3)>途徑(1)>途徑(2)D所消耗的硝酸的物質的量是：途徑(1)>途徑(2)>途徑(3)計算型：守恒法例1、1.92gCu與一定量的濃硝酸作用，當收集到1.12LNO和NO2標況下的氣體時，Cu全部反響完，那么反響中消耗的硝酸為 mol，被復原的硝酸為 mol，轉移的電子為

7、mol。(0.11、0.05、0.06)變式：13g鋅與硝酸溶液反響，共消耗了31.5g硝酸，硝酸的復原產物是AANH4NO3或N2O B只有N2O C只有NO D只有N2變式：mg鐵屑與含有ngHNO3的硝酸溶液恰 好完全反響，假設m:n=1:2.7，該反響的化學方程式為 假設復原產物只有一種，且只生成一種鹽含ngHNO3稀硝酸溶液恰好使5.6g鐵粉完全溶解，假設有n/4gHNO3被復原成NO無其它產物那么n的范圍為 。某條件下鋅和硝酸反響時的物質的量之比為2：5，此時硝酸的復原產物是 。答案：5Fe + 12HNO3 = 5Fe(NO3)2 + N2 + 6H2O16.8n25.2 N2O

8、或NH4NO3變式：14g鐵粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反響，放出NO氣體后得到溶液1L。稱量所得溶液，發現比原硝酸溶液增重8克。那么原溶液中硝酸的濃度為 C A0.4 mol/L B0.6 mol/L C0.8 mol/L D1.0mol/L變式：一定量銅在某濃硝酸溶液中完全溶解。參加反響的30gHNO3中被復原的HNO3 質量為 13 g，那么生成的NO和NO2的體積比為( 同溫同壓下測定)CA. 1:1 B. 1:2 C. 2:11 D. 4:1變式：mg銅與一定濃度的硝酸完全反響放出V1L氣體，將所得氣體通過足量水后收集到V2L氣體，欲使V2L氣體完全轉化為硝酸，所需氧氣的物質的量為氣體

9、體積均在標準狀況下測定，且不考有N2O4的生成 BC AV189.6mol BV2/89.6mol Cm/128mol D無法確定變式：Cu與1mol·L-1的硝酸反響，如果NO3-濃度下降0.2mol·L-1,那么溶液中cH+同時下降 D A0.2mol····L-1變式：6.4g銅和過量的硝酸充分反響，硝酸的復原產物有NO、NO2，反響后溶液中所含H+為nmol,此時，溶液中所含NO3-的物質的量為 C A.0.28mol B.0.31mol C.(n+0.2)mol D.(n+0.4)mol始終態法始終態的運用使許多復雜問題簡單

10、化，在化學計算中具有非常重要的地位。從反響態和最終狀態看。例：Mg、Cu合金6.4g完全溶于濃硝酸中，假設反響中硝酸被復原，只產生4480mLNO2和336mLN2O4，反響后的溶液中加足量的NaOH溶液，生成的沉淀的質量為 8.51 g。解析：反響中銅鎂合金失去電子，最終轉化為Cu(OH)2和Mg(OH)2沉淀，比擬始態和終態，固體增加的質量為OH的質量，而OH的物質的量等于轉移的電子的物質的量，再根據氣體計算轉移的電子的物質的量。變式：一定量的Fe和Fe2O3的混合物投入250mL濃度為2mol/L的硝酸溶液，反響完成后，生成1.12L NO標準情況下。在向反響后的溶液中參加1mol/L的

11、NaOH溶液，要使鐵元素完全沉淀下來，所參加的NaOH溶液的體積最少是AA450mL B500mL C400mL D不能確定變式1.92gCu投入到一定量的濃硝酸中，銅完全溶解，生成的氣體的顏色越來越淺，共收集到672mL的氣體標況。將盛有此氣體的容器倒扣在水槽中，通入標況下一定體積的氧氣，恰好使氣體完全溶于水，那么通入的氧氣的體積為CmLA168 B224 C336 D504極限法硝酸與鐵反響，隨用量的不同，產物可能是Fe(NO3)2或Fe(NO3)3，這時可用極限法解。如果產生的氣體產物不單一，可能也要用極限法解。例：把22.4g鐵完全溶解于某濃度的硝酸中，反響和集到0.3molNO2和0

12、.2molNO。以下說法正確的選項是DA反響后生成的鹽只有Fe(NO3)3 B反響生成的鹽只有Fe(NO3)2C產物中Fe(NO3)3 和Fe(NO3)2的物質的量之比為3：1D產物中Fe(NO3)3 和Fe(NO3)2的物質的量之比為1：3變式0.03molCu完全溶于硝酸，產生的氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合氣體共0.05mol，該混合氣體的平均相對分子質量可能是BCA30 B46 C50 D66解析：假設0.05mol氣體全部是NO那么轉移0.15mol電子；假設0.05mol氣體全部是NO2那么轉移0.05mol電子；假設0.05mol氣體全部是N2O4那么轉移0.10mol電子

13、。而實際0.03molCu在反響中轉移0.06mol電子，因為0.06介于0.05和0.15之間、0.05和0.10之間；所以用極限法判斷極盛可能有兩種極限。氣體為NO2和NO的混合氣體，經計算平均相對分子質量為44.4氣體為NO2和N2O4的混合氣體，經計算平均相對分子質量為55.2討論法例鋅與硝酸反響，假設有1mol硝酸參加反響，就有0.8mol電子發生轉移，此時硝酸的復原產物中氮元素的化合價為 。變式：某金屬單質跟一定濃度的硝酸反響，假定只產生單一的復原產物。當參加反響的單質與被復原硝酸的物質的量之比為2：1時，復原產物是ANO2 BNO CN2O DN2變式：3.25g 某金屬單質跟過

14、量稀硝酸反響時，示觀察到有氣體放出，但測知生成物中有NH4NO3.當向反響后的溶液中參加過量熱的燒堿溶液時，有氣體放出，其體積為280mL(標況)求如用R表示該金屬，寫出R與硝酸反響的化學方程式。R是哪種金屬？寫出推斷過程解：設R在反響中顯+n價，那么反響式為：8R + 10nHNO3 8R(NO3)n + nNH4NO3 + 3nH2On(NH3)=0.0125mol8R nNH4NO3 nNH38Rg nmol3.25g 0.0125molR=32.5n 討論：n=2時，鋅符合。關系式法例：硝酸銅是制備Cu-Zn-Al系催化劑的重要原料。19.2g純銅粉理論上可制得純潔硝酸銅晶體的質量為B

15、DgA28.2 B56.4 C64.2 D72.6陷阱型：例：1L稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物質的量濃度分別為0.1mol/L 和0.4mol/L。假設向該混合液中參加足量的銅粉。那么最多能溶解銅粉的質量為DgA2.4 B3.2 C6.4 D9.6變式：有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物質的量濃度分別為4mol/L和2 mol/L，取10mL此混合酸，向其中參加過量的鐵粉，待反響結束后，可產生標況下的氣體多少升？0.672L變式：鐵銅 混合物參加缺乏量的硝酸，反響，剩余金屬m1g，再向其中參加一定量稀硫酸，充分振蕩后，剩余金屬m2g，那么m1與m2的關系是AAm1>m

16、2 Bm1=m2 Cm1可能等于m2 Dm1可能大于m2變式：在100mL混合液中，HNO3和H2SO4的物質的量濃度分別是0.4mol/L 和0.1mol/L，現向該混合液中參加1.92g銅粉，經加熱充分反響后，所得溶液中的Cu2+的物質的量濃度(mol/L)是多少？0.225圖像型：例：銅和硝酸反響的物質的量關系如下圖，縱坐標表示消耗銅的物質的量，橫坐標表示消耗硝酸的物質的量，坐標圖中各條線表示以下反響： A、銅和濃硝酸 B、銅和稀硝酸 C、銅和被復原的濃硝酸D、銅和被復原的稀硝酸Q表示反響 D ；P表示反響 C ；S表示反響 B ； T表示反響 A 。 變式：實驗研究發現，硝酸發生氧化復

17、原反響時，硝酸的濃度越稀，對應復原產物中氮元素的化合價越低。某同學取一定量的鋁鐵合金與一定量的很稀的硝酸充分反響，反響過程中，無氣體放出。在反響結束后的溶液中，逐滴參加4molL-1的氫氧化鈉溶液，所加氫氧化鈉溶液體積mL與產生的沉淀的物質的量mol的關系如以下圖所示。：試答復以下問題：圖中OC段沒有沉淀生成，此階段發生的離子方程式為：_。在DE段沒有沉淀的物質的量沒有變化，那么此階段發生反響的離子方程式為： 。上述現象說明溶液中 、 、 結合OH的能力比 強填離子符號。B與A的差值 mol。B點對應的沉淀量為 mol，C點對應的溶液體積為 mL。 實驗型：例：燒瓶中放入銅片與稀硝酸

18、，用酒精燈加熱來制取較為純潔的NO即不含NO2，反響開始后發現燒瓶中充滿紅棕色氣體，這時的操應為DA立即接上收集容器，用向上排空氣法收集B待燒瓶中紅棕色消失后，用向上排空氣法收集C待燒瓶中紅棕色氣體消失后，用排水法收集 D立即用排水法收集變式：向淺綠色的Fe(NO3)2 溶液中逐滴參加稀鹽酸時，溶液的 顏色變化應該是C A顏色變淺 B逐漸加深 C沒有改變 D變為棕黃色變式：在盛稀硫酸的試管中，參加一小塊銅片后，觀察不到明顯現象。然后再參加適量硝酸鉀晶體并微熱，可觀察到的現象是 ， ， 。寫出反響的離子方程式 。答案：銅片逐漸溶解，溶液變為藍色，產生無色氣體且該氣體在試管上部變為紅棕色3Cu +

19、 2NO3 + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O變式：欲用濃硝酸法測定反響后生成氣體的量測定某銅銀合金中銅的質量分數，但資料說明：反響中除生成NO2氣體外還會有少量的NO生成；常溫下NO2和N2O4混合存在，在低于0時幾乎只有無色的N2O4液體或晶體存在。為完成測定并驗證有NO生成，有人設計如下實驗裝置。實驗開始前要先翻開A局部的活塞K1，持續通一段時間的氮氣再關閉K1，這樣做的目的是 。裝置中B瓶的作用是 。實驗時A中反響停止后，翻開D裝置導管的活塞K2并通入氧氣，假設反響確有NO產生，D中的現象是 ；實驗時發現通入氧氣溫度的上下對實驗有較大的影響，為便于觀察應通入 (填“冷或“

20、熱)的氧氣，其原因是(用所學過的理論知識解釋):_。為減小測量誤差，在A中反響完成和D中出現現象后，還應進行的操作是: 假設設反響中硝酸無揮發也無分解，且溶液的體積變化忽略不計，實驗已測得以下數據：銅銀合金的質量、濃硝酸的物質的量濃度及體積(過量)、E裝置反響生成物中氮元素的質量；為確定合金中銅的質量分數，還需測定的數據是:_。假設實驗只測定Cu的質量分數，不檢驗NO的產生，那么在銅銀合金與濃硝酸反響后，只需簡單實驗操作(不使用BE連續裝置)就可達目的，簡述實驗過程: 。1排盡整個裝置中的空氣；防止生成的NO被氧化，而在D中觀察不到現象。 2吸收氣流中的水蒸氣。 3無色氣體變為紅棕色 熱 由題

21、意可知2NO2N2O4是放熱反響，升高溫度可使平衡向吸熱方向逆向移動，無色的N2O4減少，紅棕色NO2增多，便于觀察。或降溫可使平衡正向移動，無色N2O4增多，NO2減少，不易觀察到紅棕色 4翻開K1、K2持續通入一段時間的N2和O2 5裝置C中燒瓶在實驗前后增加的質量 6向反響后的混合溶液中參加過量的NaCl溶液，過濾、洗滌、枯燥沉淀，稱量生成的AgCl沉淀質量，然后進行計算。變式：在進行某實驗探究過程中，一些學生發現等質量的銅片分別與等體積均過量的濃硝酸和稀硝酸反響，所得溶液前者為綠色，后為藍色。針對這種現象，學生們進行了討論后，出現了以下兩種觀點：一種認為，這可能是Cu2+濃度的差異引起

22、的，你同意這種看法嗎? (填“同意或“不同意)，原因是 。另一種認為，呈“綠色是Cu2+與NO2混合的結果。請你設計出一個實驗方案證明之，你設計的實驗方案是 。請寫出銅與稀硝酸反響的離子方程式，并標出電子轉移的方向和數目： 。不同意 濃硝酸、稀硝酸均過量，Cu全部轉化為Cu2+，那么在同體積的溶液中Cu2+濃度相同、溶液顏色應該相同 加水稀釋看能否由綠色變為藍色 離子方程式及標出電子轉移的方向和數目略變式：以下裝置中間的試管收集濃硝酸和銅反響所生成的氣體，最終可使收到的氣體中空氣的含量最少的是 C 變式：某學習小組探究濃、稀硝酸氧化性的相對強弱，按以下圖裝置進行實驗夾持儀器已略去。實驗說明濃硝

23、酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的結論是濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。可選藥品：濃硝酸、3 molL稀硝酸、蒸餾水、濃硫酸、氫氧化鈉溶液及二氧化碳：氫氧化鈉溶液不與NO反響，能與NO2反響。 2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O實驗應防止有害氣體排放到空氣中。裝置、中盛放的藥品依次是_。滴加濃硝酸之前的操作是檢驗裝置的氣密性，參加藥品，翻開彈簧夾后_。裝置中發生反響的化學方程式是 。裝置的作用是 ，發生反響的化學方程式是 。該小組得出的結論所依據的實驗現象是 。實驗結束后，同學們發現裝置中溶液呈綠色，而不顯藍色。甲同學認為是該溶液中硝酸銅的質量分數較高所致，而

24、乙同學認為是該溶液中溶解了生成的氣體。同學們分別設計了以下4個實驗來判斷兩種看法是否正確。這些方案中可行的是選填序號字母 。a加熱該綠色溶液，觀察顏色變化b加水稀釋該綠色溶液，觀察顏色變化c向該綠色溶液中通入氮氣，觀察顏色變化d向飽和硝酸銅溶液中通人濃硝酸與銅反響產生的氣體，觀察顏色變化3mol·L-1稀硝酸、濃硝酸、氫氧化鈉溶液2通入CO2 一段時間，關閉彈簧夾，將裝置中的導管末端伸入倒置的燒瓶內3Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O4將NO2 轉化為NO 3NO3H2O=2HNO3NO5裝置中液面上方氣體仍為無色，裝置中液面上方氣體有無色變為紅棕色6acd工業型：例：工業上用銅屑和濃硝酸為原料制取硝酸銅，在實際生產中，需把濃硝酸用等體積水稀釋。試答復： 用稀硝酸而不用濃硝酸的原因是 。 從經濟效益和環境保護角度考慮，設計制取硝酸銅最適宜的方法，用化學方程式表示為 。發現生成等物質的量的硝酸銅，用稀硝酸時，消耗原料較少，且產生污染物的量也較少。變式：現有以下三個方案用于制取硝酸銅，要求：不污染環境 原料利用率高。請對以下三個方案加以評價。方案一：用銅屑與濃硝酸作用。方案二：用銅屑與中等濃度的硝酸作用，生成的NO和NO2氣體用NaOH吸收。方案三：先將銅屑在空氣中灼熱，使其完全氧化，再用硝酸溶解上述產物。方案一的