硝酸计算的课后练习.docx
《硝酸计算的课后练习.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硝酸计算的课后练习.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
硝酸计算的课后练习
1
[例１]有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的10mL加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g沉淀，滤液跟4mol/L烧碱溶液反应，用去35mL时恰好中和。
求
⑴混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度；
⑵另取10mL原混合溶液，加入2.56g铜共热，在标准状况下收集到多少毫升的气体。
[例２]为了测定某铜银合金的组成，将17.2g合金溶于50mL11.0mol/L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体4.48L（标准状况），并测得溶液的PH＝0。
假设反应后溶液的体积仍为50mL。
试计算
⑴被还原的硝酸的物质的量；
⑵合金中银的质量分数。
〖跟踪训练〗（MCE1994～24）38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL（标准状况），反应消耗的HNO3的物质的量可能为（不考虑有N2O4生成）。
A.1.0×10－3molB.1.6×10－3mol
C.2.2×10－3molD.2.4×10－3mol
[例３]6.4g铜与过量的硝酸（60mL8mol/L）充分反应后，硝酸的还原产物有NO2、NO，反应后溶液中所含H＋为nmol，此时溶液中所含NO3－物质的量为
A.0.28molB.0.31mol
C.（n＋0.2）molD.（n＋0.4）mol
〖跟踪训练〗76.8mg铜和适量浓硝酸反应，铜全部溶解后，如果NO3－离子减少2×10－3mol，则溶液中H＋同时下降
A.2.2×10－3molB.3.2×10－3mol
C.4.4×10－3molD.4×10－3mol
[例４]一定量的铝铁合金与300mL2mol/L硝酸反应生成3.36LNO（标准状况）和三价铁盐、铝盐等，再向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液，使铝铁元素全部转化为沉淀，则所加NaOH溶液的体积是
A.150mLB.200mLC.450mLD.无法计算
〖跟踪训练〗14g铁粉全部溶于某稀硝酸中，恰好反应，放出NO气体后得到溶液1L。
称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重8g。
则原溶液中硝酸的浓度为
A.0.4mol/LB.0.6mol/LC.0.8mol/LD.1.0mol/L
[例５]一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。
已知参加反应的30gHNO3中被还原的HNO3质量为13g，则生成的NO和NO2的体积比为（同温同压下测定）
A.1:
1B.1:
2C.2:
11D.4:
1
[例６]mg铜与一定浓度的硝酸完全反应放出V1L气体，将所得气体通过足量水后，收集到V2L气体，欲使V2L气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为（气体体积均在标准状况下测定，且不考虑有N2O4生成）。
A.
molB.
molC.
molD.无法计算
〖跟踪训练〗14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L标准状况下的氧气混合，通入水中恰好全部吸收，则合金中铜的质量是
A.9.6gB.6.4gC.3.2gD.1.6g
[例７]锌与硝酸反应，若有1mol硝酸参加反应，就有0.8mol电子发生转移，此时硝酸的还原产物中氮元素的化合价为______。
〖跟踪训练〗（MCE1997～24）某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。
当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:
1时，还原产物是
A.NO2B.NOC.N2OD.N2
[例８]3.25g某金属单质跟过量稀硝酸反应时，未观察到有气体放出，但测知生成物中有NH4NO3。
当向反应后的溶液中加入过量热的烧碱溶液时，有气体放出，其体积为280mL（标准状况），求
⑴如用R表示该金属，写出R与硝酸反应的化学方程式。
⑵R是哪种金属？
（写出推断过程）
2
1、向浓度均为3mol/l的HNO3与H2SO4组成的混合溶液10ml中加入1.92gCu，充分反应后若溶液体积仍为10ml。
求：
（1）产生气体在标准状况的体积；
（2）反应后各溶质的离子浓度
2、5.12gCu和一定质量的浓硝酸反应，当Cu反应完时，共收集到标准状况下的气体3.36L，若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满溶液？
3、15g镁铁合金，溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中，当金属完全反应后，收集到标准状况下5.6LNO气体（假设硝酸的还原产物只有NO），在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，可得多少克沉淀？
4、2.80ｇ铁与100ml稀硝酸混合后充分反应，产生气体为NO，反应后Fe、硝酸均无剩余。
向反应后的溶液中加入100ml0.2mol/L的KI溶液，恰好将溶液中的Fe3+全部还原。
求原溶液硝酸的物质的量浓度。
5、足量的铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体和1.68L（标况）混合后通入水中，所得气体完全被水吸收生成HNO3.若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/L的NaOH溶液至Cu2+恰好完全反应，求消耗NaOH的体积。
6、将3.2gCu溶于30mLamol/L过量的硝酸中，假设硝酸的还原产物只有NO和NO2，反应结束后，将所得溶液加水稀释至 1000mL，测得c（NO3－）为0.2mol/L。
求：
（1）稀释后溶液中氢离子的物质的量浓度为_______________。
（2）生成气体中NO的物质的量为________，NO2的物质的量为________（用含a的关系式表示）。
（3）用NaOH溶液吸收氮的氧化物可以防止污染。
原理为
2NO2+2NaOH====NaNO3+NaNO2+H2O;
NO2+NO+2NaOH====2NaNO2+H2O
若生成的混合气体能被NaOH溶液完全吸收，则a的取值范围是_______________。
7、在100mL混合酸的溶液中，硝酸的物质的量浓度为0.5mol/L。
硫酸的物质的量浓度为0.15mol/L,向其中加入5.76g铜粉，微热，使其充分反应。
（1）求溶液中Cu2+的物质的量浓度。
（2）若要使5.76g铜粉完全溶解，且溶液中只存在一种盐，则原溶液中的硝酸和硫酸的物质的量浓度应分别为多少？
8、铜合金是人类使用最早的金属材料,铜在化合物中的常见化合价有+1价、+2价。
已知Cu2O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中，加入1L0.6mol/LHNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到标准状况下的NO气体2240mL。
请回答下列问题：
（1）写出Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式：
_____________________________________。
（2）若将上述混合物用足量的H2加热还原，所得到固体的质量为________。
（3）若上述混合物中含0.1molCu、将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为________。
（4）若混合物中Cu的物质的量为nmol，则n的取值范围为________。
9、“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念，在“绿色化学工艺”中，理想状态是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即原子的利用率为100%。
现将一定量的铜和一定浓度、一定质量的硝酸置于一密闭容器里反应，并不断通入氧气，使之充分反应后，氧气消耗了33.6L（标准状况）。
密闭容器中刚好全部为一种晶体Cu（NO3）2·6H2O，求：
（1）Cu的质量；
（2）晶体的质量；
（3）所用硝酸的质量分数。
3
1、电子得失守恒法
例1、（2007全国高考。
四川10）足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol•L—1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（ ）
A60mL B45mL
C30mL D15mL
例2、（2005。
黄冈，13）将14g铜银合金与足量的HNO3反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12L的O2混合后在通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为（ ）
A.3.2g B.4.8g
C.6.4g D.10.8g
2、元素守恒法
例3、（2005.石家庄，12）把7.2g铁粉投入40mL某HNO3溶液中，充分反应后剩余固体1.6g，产生NO2和NO的混合气体0.08mol。
若不考虑N2O4的存在，则原HNO3溶液的物质的量浓度为（ ）
A.3.5mol•L-1 B.4.4mol•L-1
C.7.0mol•L-1 D.9.0mol•L-1
例4、（2004。
西城五月）将6.4gCu跟过量的HNO3（8mol•L-160mL）充分反应后，HNO3的还原产物为NO和NO2。
若反应后溶液中含有nmolH+，则此时溶液中含NO3-离子的物质的量为（ ）
A、0.28mol B、0.31mol
C、（n+0.2）mol D、（n+0.4）mol
学以致用：
（2004。
天津理综）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，NO2体积为 L。
（2）将产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmLamol•L—1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol•L—1。
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水 g
4
铁铜合金与硝酸反应计算题的综合思考
例现有铁和铜组成的合金共amol，其中Cu的物质的量分数为x，研成粉末状后全部投入含bmolHNO3的稀溶液中，使其充分反应，且HNO3的还原产物只有NO。
试回答下列问题：
（1）随HNO3用量的增加，溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有六种情况，请用粒子符号填写下列表1空白：
①
②
③
④
⑤
⑥
溶液中的金属离子
Fe2+
Fe2+、Cu2+
Cu2+、Fe3+
残留固体成分
Fe、Cu
Cu
（2）若残留固体只有铜时，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号）；
若合金全部溶解，则溶液中可能存在的金属离子为（填粒子符号）；
（3）当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，b的取值范围（用a，x表示）；
（4）当x=0.5，且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等，在标准状况下共产生672mLNO。
则a=，b=，
巩固：
（1）mg铁屑与含有ngHNO3的溶液恰好完全反应，若m∶n=1∶2.7，该反应的化学方程式为。
（假设还原产物只有一种，且只生成一种盐）
（2）含ngHNO3的稀溶液，恰好使5.6g铁粉完全溶解，若有n/4gHNO3被还原成NO（无其他还原产物）则n值不可能是（）
A.12.6B.16.8C.18.9D.25.2
虽然金属与硝酸反应很复杂，但究其本质，我们不难发现参加反应的硝酸可分成两部分，一部分体现酸性与金属阳离子结合生成盐，一部分体现氧化性得到电子还原为氮的低价化合物。
因此我们可以总结出以下3个解题技巧：
1、匹配原则：
生成盐中硝酸根离子（即体现酸性的硝酸）的物质的量等于金属离了的物质的量（或金属）与该金属表现化合价之积。
2、电子守恒：
金属失去的电子的物质的量等于硝酸被还原生成氮的氧化物或其它产物时得到的电子的物质的量。
3、物料守恒：
参加反应的硝酸可分两部分，一部分体现酸性生成盐，一部分体现氧化性被还原，故发生反应的硝酸的物质的量等于生成盐中硝酸根离子的物质的量加还原产物中氮原子物质的量。
5
一、利用N守恒计算：
溶液中的NO3-和生成的NO（或NO2）中N的物质的量之和等于原HNO3的物质的量
1、若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生5.6L气体（标准状况）。
则所消耗的硝酸的物质的量为_______。
2、38.4gCu跟适量的浓HNO3反应，Cu全部反应后共收集到气体22.4L（标准状况），反应中作氧化剂的硝酸与总消耗的HNO3的物质的量比（
A、5/11B、6/11C、5/6D、6/5
二、利用电子守恒计算：
金属转移的电子＝氮元素转移的电子
1、1.92g铜投入到一定量浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越淡，共收集到标准状况下672mL气体，将盛此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的氧气，恰好使气体完全溶于水，则通入氧气的体积为（）
A、504mLB、336mLC、224mLD、168mL
2、一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铁溶液中加入2mol•L-1的NaOH溶液至Fe3+恰好沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（）
A、300mLB、150mLC、120mLD、90mL
3、某浓度稀HNO3与金属M反应时，能得到+2价硝酸盐，反应时M与HNO3的物质的量之比为5∶12，则反应时HNO3的还原产物是（）
A、NH4NO3B、N2C、N2OD、NO
4．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。
当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2：
1时，还原产物是（）
A.NO2B.NOC.N2OD.N2
三、利用电荷守恒计算:
一般应用于硝酸有剩余的反应，反应后存在:
n（NO3-）＝n（H+）+2n（Cu2+）
1、6.4g铜与过量的硝酸（8mol/L60mL）充分反应后，硝酸的还原产物有NO、NO2，反应后溶液中所含H+离子为nmol，此时溶液中所含NO3-的物质的量为（）
A、0.28molB、0.31mol
C、（n+0.2）molD、（n+0.4）mol
6
硝酸计算专题
1．铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示，纵坐标表示消耗铜的物质的量，横坐标表示消耗硝酸的物质的量，坐标图中各条线表示下列反应：
A、铜和浓硝酸B、铜和稀硝酸C、铜和被还原的浓硝酸D、铜和被还原的稀硝酸
（1）Q表示反应 ；（3）S表示反应_____；
（2）P表示反应 （4）T表示反应 。
2．6.4g铜跟60mL8mol·L－1的硝酸反应，硝酸的还原产物有NO、NO2。
铜完全溶解后，测得溶液中含NO3－的物质的量浓度为0.32mol·L－1。
此时溶液中所含H+的物质的量浓度为
A．0.12mol·L－1 B．0.22mol·L－1
C．0.32mol·L－1 D．0.38mol·L－1
3．将一定质量的铜粉加入到100mL某浓度的稀硝酸中充分反应后，容器中剩有m1g铜粉，此时共收集到NO气体448mL（标准状况）。
然后向上述混合物中加入稀硫酸至不再反应为止容器剩有铜粉m2g，则m1—m2为
A．5.76 B．2.88 C．1.92 D．0
4．常温下，将1.92 g Cu加入到100 mL硫酸和硝酸的混合溶液中，铜全部溶解并放出无色气体，再向该溶液中加入足量的Fe粉充分反应，此时收集到的气体全部是氢气且在标准状况下的体积为448 mL。
下列说法中正确的是
A.原混合液中n（NO－3）＝0.08 mol
B.原混合液中c（SO2-4 ）＝0.2 mol/L
C.原混合液中pH＝1－lg1.2
D.溶解的Fe粉质量为2.8 g
5．（2009扬州调研）某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。
向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g（已知硝酸只被还原为NO气体）。
向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。
下列分析或结果错误的是
A．混合酸中NO3－物质的量为0.2mol
B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段产生氢气
C．溶液中最终溶质为FeSO4
D．H2SO4浓度为5mol/L
6．（2007崇文二考）将14g铁粉投入到500mL某稀硝酸中，经充分反应后，测得Fe和HNO3均无剩余。
已知反应放出的气体在标准状况下为4.48L。
假定反应前后溶液的体积不变且还原产物只有一种，则原硝酸的物质的量浓度是
A．0.8mol/L B．1.6mol/L C．1.4mol/L D．0.75mol/L
7．镁铝合金5.1g完全溶于过量的热浓硝酸中，反应中共产生11.2LNO2（标准状况下测定），若在反应后溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，则生成沉淀质量为
A．13.6g B．7.8g C．5.8g D．4g
8．金属镁溶于一定浓度的硝酸的反应中，产生标准状下的N2O气体5.6L，在所得的溶液中加入适量的氢氧化钠溶液，完全反应后过滤出沉淀，经洗涤并充分灼烧，最后得到固体物质的质量为
A．58g B．29g C．40g D．20g
9．一定体积0.01mol/L的稀硝酸溶液恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物，已知两种金属均被氧化为最高价态，还原产物只有NO。
若用0.01mol/L的NaOH溶液溶解相同质量的该混合物，当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的1/5，则样品中铁、铝的物质的量之比为
A．2：
3 B．1：
3 C．1：
4 D．5：
3
10．一定质量的铜和足量的硝酸反应，所放出的气体与标准状况下的氧气1.12L混合后再通入水中，恰好被完全吸收，则铜的质量为
A．3.2g B．4.8g C．6.4g D．10.8g
11．某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只产生单一的还原产物。
当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2:
1时，还原产物是
A、N2O B、NO C、NO2 D、N2
12．取xg铜和镁的合金完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL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17.02g，则x等于
A．8.64g B．9.20g C．9.00g D．9.44g
13．将5．500g铁铝混合物粉末加入900．00mL1．00mol/LHNO3溶液中，充分反应后，得aL（标准状况）NO气体。
（1）HNO3是否过量___________，判断的理由是________________________________。
（2）若a=3360mL（标准状况），则混合物中铝的质量分数为_________%。
（3）若a=3360mL（标准状况），往反应后的溶液中加入___________mL1．000mol/LNaOH溶液时生成的沉淀量最大，还要加________mL1．000mol/LNaOH溶液才能使沉淀的量保持不变。
14．有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L，取10mL此混合酸，向其中加入过量的铁粉，待反应结束后，可产生标准状况下的气体多少升？
（设反应中HNO3被还原成NO）
15．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，NO2的体积各为多少升？
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液加入VmLamol/L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多少？
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水的质量为多少？
。
16．Fe3O4与HNO3反应生成Fe（NO3）3、NO、H2O若溶解1molFe3O4,则被还原的硝酸是
A．1/2mol B．1/3mol C．3mol D．9mol
17．（2005成都三诊）在热的稀硫酸溶液中溶解了10.16gFeCl2。
当加入50mL0.4mo1·L-1KNO3溶液后，使其中的Fe2+全部转化成Fe3+，KNO3溶液也完全反应，并有NOX气体逸出。
则该NOx是
A．N2O B．NO C．N2O3 D．NO2
18．现有铁、铜组成的合金，其中铁、铜的总物质的量是amol，铜的物质的量分数为x，研成粉末后全部投入含bmolHNO3的稀溶液中，微热使其充分反应后，稀硝酸的还原产物只有NO。
试回答下列问题：
（1）用微粒符号填写下列空白（列出全部可能的情况）
可能出现的情况
①
②
③
④
⑤
⑥
残留固体成分
Fe、Cu
Cu
Cu
溶液中的金属离子
（2）当溶液金属离子只有Fe2+、Cu2+时，b的取值范围是（用a、x表示）
（3）当x=0.5，且溶液中Fe3+、Fe2+的物质的量相等时，在标准状况下共产生672mL气体。
求a、b的值。
7
硝酸与金属反应的计算练习题
1．有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的10mL加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g沉淀，滤液跟4mol/L烧碱溶液反应，用去35mL时恰好中和。
求
⑴混合溶液中硫酸和硝酸的物质的量浓度；
⑵另取10mL原混合溶液，加入2.56g铜共热，在标准状况下收集到多少毫升的气体。
2．为了测定某铜银合金的组成，将17.2g合金溶于50mL11.0mol/L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体4.48L（标准状况），并测得溶液的PH＝0。
假设反应后溶液的体积仍为50mL。
试计算
⑴被还原的硝酸的物质的量；
⑵合金中银的质量分数。
3．6.4g铜与过量的硝酸（60mL8mol/L）充分反应后，硝酸的还原产物有NO2、NO，反应后溶液中所含H＋为nmol，此时溶液中所含NO3－物质的量为
A.0.28molB.0.31mol
C.（n＋0.2）mo
升级会员 