1、第四课时 硝酸与金属的计算1铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO、N2O4、NO2的混合气体，这些气体与5.6L O2（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则消耗铜的质量为（ ）A16gB32gC64gD无法计算【答案】B【解析】铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO、N2O4、NO2的混合气体，这些气体与5.6L O2（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，完全生成HNO3，则整个过程中HNO3 反应前后没有变化，说明铜失去的电子给做氧化剂的硝酸，生成气体，气体和氧气全部反应生成硝酸，证明氧气得到的电子和铜失去的电子相同，即Cu失去的电子都被O2
2、得到，由电子守恒可知n（Cu）2=n（O2）4，n（Cu）=0.5mol，消耗铜的质量=0.5mol64g/mol=32g；2将14 g铜银合金与足量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下体积为1.12 L的O2混合后再通入水中，恰好全部吸收，则合金中铜的质量为()A4.8 g B3.2 g C6.4 g D10.8 g【答案】B【解析】分析整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，标准状况下，n(O2)0.05 mol，设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则根据质量列方程：x64 gmol1y108 gmol114 g，根据得失电子守恒列方程：2xy0.05 mol40.2 mol，解得x0.
3、05 mol；y0.1 mol，m(Cu)0.05 mol64 gmol13.2 g。3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，将这些气体与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5molL1NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A60mLB45mLC30mLD无法计算【答案】A【解析】完全生成HNO3，则整个过程中HNO3 反应前后没有变化，即Cu失去的电子都被O2得到了，根据得失电子守恒：n（Cu）2=n（O2）4，n（Cu）2=mol4，n（Cu）=0.15mol，所以
4、Cu（NO3）2 为0.15mol，根据Cu2+2OH-有n（OH-）=20.15mol=0.3mol，则NaOH 为 0.15mol2=0.3 mol，则NaOH 体积V=0.06L，即 60 mL；故选A。4将19.5 g锌粉与一定量的浓硝酸反应生成硝酸盐、水及气体，当锌粉完全反应时收集到11.2 L NO、NO2混合气(标准状况下)，则所消耗硝酸的物质的量是()A1.2 mol B1.1 molC0.9 mol D0.8 mol【答案】B【解析】锌和浓硝酸反应生成NO2，而与稀硝酸反应时则生成NO，标准状况下，n(NO2)n(NO)0.5 mol，即被还原的硝酸的物质的量为0.5 mol
5、，n(Zn)0.3 mol，则生成的nZn(NO3)20.3 mol，可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.3 mol20.6 mol，则参加反应的硝酸的物质的量为0.5 mol0.6 mol1.1 mol。5铜和镁的合金4.6 g完全溶于足量的硝酸后，再加入过量的NaOH溶液，生成9.7 g沉淀，则合金与硝酸反应时，放出的气体可能是()A0.2 mol NOB0.2 mol NO2和0.05 mol N2O4C0.1 mol N2OD0.1 mol NO、0.1 mol NO2和0.1 mol N2O4【答案】B【解析】分析题意可知：MMnM(OH)n，即金属失去电子的物质的量OH的物质的量HN
6、O3得到电子的物质的量。OH的物质的量为0.3 mol，即可直接找出得到电子的物质的量为0.3 mol的选项，应选B。6下列图像是表示铁跟一定量硝酸反应时，铁和硝酸铁之间物质的量(mol)的关系，其中正确的是()【答案】B7某100 mL混合液中，HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4 molL1和0.1 molL1，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2的物质的量浓度(忽略体积变化)为()A0.15 molL1 B0.225 molL1C0.35 molL1 D0.45 molL1【答案】B【解析】解答本题要从离子反应的角度来考虑，H2SO4提供的H可
7、以和NO构成强氧化性环境，继续氧化铜单质。HNO3、H2SO4混合液中H总的物质的量为0.06 mol，NO的物质的量为0.04 mol，Cu的物质的量为0.03 mol。Cu与稀硝酸发生反应：3Cu 8H2NO=3Cu22NO4H2O3 8 2003 mol0.06 mol 0.04 molH量不足，应根据H的物质的量来计算。3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O 8 3 0.06 moln(Cu2)n(Cu2)0.06 mol0.022 5 molc(Cu2)0.225 molL1。8计算题（写出解题过程）一定质量的金属铜，加入50mL10mol/L的浓硝酸充分反应后，铜完全溶解，共放出
8、标准状况下的气体4.48L。（1）若气体只有NO2，计算铜的质量。（2）若气体为NO2和NO，且硝酸也恰好完全反应，计算铜的质量。【答案】（1）6.4g；（2）9.6g【解析】试题分析：（1）一定质量的金属铜，加入50mL10mol/L的浓硝酸充分反应后，若气体只有NO2，反应的方程式是：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，n(NO2)=4.48L22.4L/mol=0.2mol，则根据方程式可知反应消耗的铜的物质的量是0.1mol，则其质量是m(Cu)=0.1mol64g/mol=6.4g；（2）若气体为NO2和NO，且硝酸也恰好完全反应，则发生的反应有Cu+4HN
9、O3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2+2H2O，3Cu8HNO3 (稀) =2Cu(NO3)22NO4H2O。假设反应产生的NO2、NO的物质的量分别是x、y；则根据反应方程式可知：2x+4y=10mol/L0.05L，x+y=4.48L22.4L/mol，解得x=0.15mol，y=0.05mol，则根据方程式可知反应消耗的铜的物质的量是n(Cu)=1/2n(NO2)+3/2n(NO)=1/20.15mol+3/20.05mol=0.15mol，n(Cu)= 0.15mol64g/mol=9.6g。9把3.86 g CuZn合金粉末放入40 mL 2.0 mol/L的稀硫酸中，完全反应产生
10、气体448 mL（标准状况）试计算：（必须列出计算过程，计算结果保留1位小数）（1）合金中铜的质量分数；（2）再向上述溶液中滴加稀硝酸，要使金属完全溶解，最少需要2.0 mol/L的硝酸多少毫升？【答案】(1)n(Zn)=，m(Cu)=3.86g-m(Zn)=2.56g，；(2)，n(HNO3)=，。【解析】(1)把CuZn合金粉末放入稀硫酸中，发生反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2，完全反应产生气体448mL(标准状况)，则氢气的物质的量为，根据方程式可知，n(Zn)=n(H2)=0.02mol，则m(Zn)=0.02mol65g/mol=1.3g，所以m(Cu)=3.86g-1.3g=
11、2.56g，则合金中铜的质量分数为；(2)上述溶液中还剩的金属为Cu，再滴加稀硝酸，发生反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，由(1)可知，剩余Cu的物质的量为，则根据方程式可知，还需要稀硝酸的物质的量n(HNO3)=，则。10将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生标准状况下的一氧化氮和二氧化氮混合气体共11.2 L。请回答下列问题：(1)产生一氧化氮的体积为_L(标准状况下)。(2)待反应结束后，向溶液中加入V mL a molL1的氢氧化钠溶液，恰好使溶液中的Cu2全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度为_molL1(不必化简)。(3)欲使铜与
12、硝酸反应生成的气体在氢氧化钠溶液中全部转化为硝酸钠，至少需要氧气_mol。【答案】(1)5.824(2)(3)0.255【解析】(1)该过程发生两个反应：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O，Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。设生成的NO和NO2的物质的量分别为x、y，则xy0.5 mol,1.5x0.5y0.51 mol，解得x0.26 mol，y0.24 mol，故标准状况下V(NO)0.26 mol22.4 Lmol15.824 L。(2)在反应过程中，HNO3一部分表现酸性，另一部分表现氧化性。由溶液中的Cu2恰好全部转化为沉淀，则表现酸性的HNO3的物质的量为n(HNO3)n(NaOH)，表现氧化性的HNO3的物质的量为n(HNO3)n(NO)n(NO2)，故原硝酸中HNO3的物质的量n(HNO3)n(NaOH)n(NO)n(NO2)(aV1030.5)mol，则c(HNO3) molL1。(3)通入氧气的目的是将0.26 mol NO和0.24 mol NO2全部转化为HNO3。根据得失电子守恒：4n(O2)3n(NO)n(NO2)30.26 mol0.24 mol1.02 mol，则n(O2)0.255 mol。
