| 涉及氮氧化物和硝酸的计算 |
主编：黄冈中学化学集体备课组
一、氮氧化物溶于水的计算
例1、容积为18mL的试管充满NO2，倒扣于水槽中，①剩余气体的体积为________mL；②通入________mL O2时，试管被溶液充满；③充入________mL O22时，试管内的液面仍然保持在原来的位置。
解：
①3NO2 ＋ H2O = 2HNO3 ＋ NO
3mL 1mL
18mL (6mL)
②2NO＋O2=2NO=2NO2 (1)
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO (2)
(1)×3＋(2)×2，得
4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O = 4HNO3
4mL 3mL
6mL (4.5mL)
或3NO2＋H2O=2HNO3＋NO (3)
2NO＋O2=2NO2 (4)
(3)×2＋(4)，得
4NO2 ＋ O2 ＋ 2H2O = 4HNO3
4mL 1mL
18mL (4.5mL)
③6+4.5=10.5mL。
总结：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3
4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3
例2、将盛有10mL由NO2和O2组成的混合气体的大试管，倒立于水槽中，待反应完毕后，试管中还残留1mL无色气体。求原混合气体可能的体积组成。
分析：
剩余气体为O2和NO。
解：
①若剩余O2，则反应的气体为9mL
4NO2 ＋ O2 ＋ 2H2O = 4HNO3
4mL 1mL
9×
9×
∴V(NO2)=7.2m LV(O2)=2.8mL
②若剩余1mL为NO
3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
3mL 1mL
∴过量的NO2为3mL，参加反应的气体为7mL
4NO2 ＋ O2 ＋ 2H2O = 4HNO3
7×
7×
∴V(O2)=1.4mL V(NO2)=8.6mL
例3、在标准状况下，将NO2、NO、O2混合后充满容器，倒置于水中，完全溶解，无气体剩余，若产物也不扩散，则所得溶液物质的量浓度的数值范围是（ ）
A．0<c<
B．
C．
D．
解：
极值1：4NO2 ＋ O2 ＋ 2H2O = 4HNO3
4mol 1mol 4mol
极值2：4NO ＋ 3O2 ＋ 2H2O = 4HNO3
4mol 3mol 4mol
二、金属与硝酸反应的计算
（讲）金属与硝酸反应的有关计算中，出现最多的是铜与硝酸反应的计算，铜与硝酸的反应中，随着反应的进行，浓度逐渐变小，产物由NO2变为NO，最终为混合气体，可以这样理解：
①n(HNO3)=n(HNO3)被还原＋n(HNO3)成盐
=n(气体)＋2n(Cu2＋)
②Cu － 2e－ = Cu2＋
amol 2amol
根据氧化还原反应中电子得失相等，则2a=3x＋y
③溶液中电荷守恒H＋、Cu2＋、
n(H＋)＋n(Cu2＋)×2=n(
)溶液
例4、为了测定某铜银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL、13.5mol·L－1的浓HNO3中，待合金完全溶解后，收集到6.72L(标准状况下)气体，并测得溶液中H＋浓度为1mol·L－1。假设反应后溶液的体积仍为80mL。试计算：
（1）被还原的硝酸的物质的量；
（2）合金中银的质量分数。
解：
(1)n(HNO3)被还原=n(气体)=
=0.3mol
(2)设Ag为 xmol；Cu为 ymol
108x＋64y=30.0
x＋2y=n(HNO3)总－n(气体)－n(HNO3)余
=0.08×13.5－0.3－0.08=0.7
例5、某100mL混合液中HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol·L－1和0.1mol·L－1，向该混合液中加入1.92gCu，加热，待充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度是（设反应后溶液的总体积不变）（ ）
A．0.15mol·L－1 B．0.225 mol·L－1
C．0.35 mol·L－1 D．0.45 mol·L－1
解：
离子反应方程式：3Cu ＋ 8H＋ ＋
= 2NO↑ ＋ 3Cu3＋ ＋ 4H2O
0.03mol 0.06mol 0.04mol
∴Cu、
过量，以H＋为标准计算
则n(Cu2＋)=0.06×
=0.0225mol
∴c(Cu2＋)=0.225mol·L－1
答案：B
强调：金属与强酸的计算应用离子方程式。
例6、14gCu、Ag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）氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为（ ）
A．9.6g B．6.4g
C．3.2g D．1.6g
解：
答案：C
强调：整体法在解计算题中的运用，简化计算过程。
年级 |
课程名称 |
免费听课 |
课程详情 |
高一全科点睛班课程  |
|||
| 高一全科强化班课程 | |||
| 高二全科全年强化班 |
|||
| 高三全科强化班课程 |
|||
| 初一全科强化班课程 | |||
| 初一全科点睛班课程 | |||
| 初二全科强化班视频 |
|||
| 初二全科点睛班课程 |
|||
| 初三全科强化班 |
|||
| 全科巨无霸同步提高课程 | |||
| 小学全年全科强化班 |
|||
- 返回 -
