高二化學(xué)復(fù)習(xí)要點(diǎn):?jiǎn)钨|(zhì)與硝酸反應(yīng)的計(jì)算
2009-09-26 13:12:01網(wǎng)絡(luò)資源
一、計(jì)算依據(jù)
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C+4HNO3(濃)=== CO2↑+4NO2↑+2H20
1、 金屬反應(yīng)中硝酸的作用是:酸性和氧化性。
2、 非金屬反應(yīng)中硝酸的作用是:氧化劑。
3、 金屬和硝酸反應(yīng)中幾種量的關(guān)系:
加入的硝酸的物質(zhì)的量n(總 HNO3),參加反應(yīng)的硝酸n(參加HNO3),未參加反應(yīng)的硝酸n(未參加HNO3),氧化劑作用的硝酸n(氧化劑HNO3),僅起酸性作用的硝酸n(酸HNO3),參加反應(yīng)的銅n(Cu),硝酸銅n〔Cu(NO3)2〕,
n(氧化劑HNO3)=n(NOX)
n (參加HNO3)
n(總HNO3) n(酸HNO3)=2n(Cu2+)= n(Cu)
n(未參加HNO3)=n(H+)
4、 利用好守衡
(1)電子得失守衡,(2)N、Cu原子守衡,(3)電荷守衡 ,
5、注意兩點(diǎn)
1、2NO2=N2O4
2、硝酸鹽中加入非氧化性酸,溶液有稀硝酸的性質(zhì)。
二、例題
1、 某單質(zhì)與量的濃硝酸反應(yīng),若參加反應(yīng)的單質(zhì)和硝酸的物質(zhì)的量的比為1:4,則該元素在反應(yīng)生成物中的化合價(jià)為()
A、+2, B、+3, C、+4, D+5
分析:?jiǎn)钨|(zhì)可能是金屬也可能是非金屬
設(shè)單質(zhì)生成物的化合價(jià)為+a ,根據(jù)電子得失守衡,
金屬 1mol×a=(4-2×a)mol×1 a=2 。
非金屬 a×1mol=1×4mol a=4
∴ 選AC
2、 Mg和某濃度的硝酸反應(yīng),消耗的物質(zhì)的量比為4:10。
則硝酸的還原產(chǎn)物為()
A、NH4NO3, B、N20, C、NO, D、NO2
分析:起酸性作用的硝酸的NO3-以鹽的形式存在于生成物中,若還原產(chǎn)物為NH4NO3時(shí),起酸性作用的硝酸的NO3-存在于Mg(NO3)2和NH4NO3中;若還原產(chǎn)物為N2或氧化物,則起酸性作用的硝酸的NO3-僅存在于Mg(NO3)2中。根據(jù)電子得失守衡:設(shè)還原產(chǎn)物的N的化合價(jià)為a
4mol×2=(10-4×2)mol×(5-a) a=+1 或 還原產(chǎn)物中N的化合價(jià)為-3價(jià),4mol×2=(10-4×2-1)mol×1 , 合理。
選AB。
3、1.92gCu粉與一定量的濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅粉完全反應(yīng)時(shí),收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況得氣體1.12L,則所消耗硝酸的物質(zhì)的量為()
A、0.12mol, B、0.11mol, C、0.09mol , D、0.08mol
分析:n(Cu)=1.92g/64g.mol-1=0.03mol
n(NOX)=1.12L/22.4L.mol-1=0.05mol
n(參加HNO3)=2n(Cu)+n(NOX)=2×0.03mol+0.05mol
=0.11mol
選B
4.為了測(cè)定某銅銀合金的成分,將30.0g合金溶于80ml13.5mol/L的濃硝酸中,待合金完全溶解后,收集到標(biāo)況氣體6.672L,并測(cè)得溶液的C(H+)=1moL.L-1,假設(shè)反應(yīng)后溶液的體積仍為80ML,計(jì)算:
(1) 被還原的硝酸的物質(zhì)的量。
(2) 合金中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
分析:(1)還原產(chǎn)物為NO2或NO、NO2的混合物,因此被還原的硝酸的物質(zhì)的量即為氣體的物質(zhì)的量,6.72L/22.4L.mol-1=0.3mol。
(2)C(H+)=1mol.L-1,所以硝酸過量,參加反應(yīng)的硝酸為
13.5mol.L-1×0.080L-1mol.L-1×0.080L=1mol.
設(shè)合金中銅為Ymol,銀為Xmol,則
108X+64Y=30 解得 X=0.1
X+2Y+0.3=1 Y=0.3
0.1mol×108g.mol-1
ω(Ag)= ×100%=36%
30g
5、將32.64g銅與140ml一定濃度的硝酸反應(yīng),銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,請(qǐng)回答:
(1) NO、NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積各為多少?
(2) 待產(chǎn)生的氣體完全釋放后,向溶液中加入Vmlamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉(zhuǎn)化為沉淀,則原硝酸的物質(zhì)的量濃度為多少?
(3) 欲使上述氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水的質(zhì)量為多少?
分析:(1)n(Cu)=32.64g/64g.mol-1=0.51mol,
n(NO)+n(NO2)=11.2/22.4mol=0.5mol
3n(NO)+n(NO2)=2n(Cu)=0.51×2mol(電子守衡)
n(NO)= 0.26mol n(NO2)=0.24mol
V(NO)= 5.8L V(NO2)=5.4L
(2) 酸可能剩余,當(dāng)Cu2+恰好完全沉淀,反應(yīng)為
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3
∴反應(yīng)后溶液中n(NO3-)=n(Na+)=n(NaOH)=V×10-3×amol
n(HNO3)=Va×10-3mol+0.5mol
C(HNO3)=n(HNO3)/0.14L=(Va×10-3+0.5)mol/0.14L
=(Va+500)/140mol.L-1
(3) NO H2O2
NO2 NaNO3
∴NO和NO2失電子的物質(zhì)的量=H2O2得電子的物質(zhì)的量。
設(shè)需30%的雙氧水的質(zhì)量為X,
30%X
×2=10.2mol , X=57.8g
34g.mol –1