金属与HNO3反应有关计算的常用方法
1．氮原子守恒法
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3—的形式存在于溶液中；一部分作氧化剂转化为还原产物（Nox），这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量，即n(HNO3)总＝n(NOx)＋2n(Cu2＋)＋n(HNO3)余。
2．电子守恒法
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
例：足量的铜与一定量的浓硝酸反应，生成NO和NO2混合物，整个过程中电子守恒为2n(Cu2+)=3n(NO)+n(NO2),若再将所得全部气体与氧气混合恰好完全溶于水，整个过程中的电子守恒为2n(Cu2+)=n(O2)
3．离子方程式计算法
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3—在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式如3Cu＋8H＋＋2NO3—===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO3—进行相关计算。
如：在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后(假设溶液体积不发生变化)，所得溶液中铜离子的物质的量浓度是A．0.15 mol/L B．0.225 mol/L C．0.30 mol/L D．0.45mol/L
正确解答思路为：根据3Cu ＋ 8H＋＋ 2 NO3—===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 8 2 3
0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol x
根据各物质的量的关系可知，H＋不足，应根据H＋进行计算。
8∶0.06 mol＝3∶x，x＝3×0.06 mol÷8＝0.0225 mol 因此，铜离子浓度为0.225 mol/L。
金属与HNO3反应有关计算的常用方法
1．氮原子守恒法
HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO3—的形式存在于溶液中；一部分作氧化剂转化为还原产物（Nox），这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量，即n(HNO3)总＝n(NOx)＋2n(Cu2＋)＋n(HNO3)余。
2．电子守恒法
HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
例：足量的铜与一定量的浓硝酸反应，生成NO和NO2混合物，整个过程中电子守恒为2n(Cu2+)=3n(NO)+n(NO2),若再将所得全部气体与氧气混合恰好完全溶于水，整个过程中的电子守恒为2n(Cu2+)=n(O2)
3．离子方程式计算法
金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO3—在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式如3Cu＋8H＋＋2NO3—===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O来计算，先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋或NO3—进行相关计算。
如：在某100mL的混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别是0.4 mol/L、0.1 mol/L，向该混合液中加入1.92 g铜粉，加热，待充分反应后(假设溶液体积不发生变化)，所得溶液中铜离子的物质的量浓度是A．0.15 mol/L B．0.225 mol/L C．0.30 mol/L D．0.45mol/L
正确解答思路为：根据3Cu ＋ 8H＋＋ 2 NO3—===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
3 8 2 3
0.03 mol 0.06 mol 0.04 mol x
根据各物质的量的关系可知，H＋不足，应根据H＋进行计算。
8∶0.06 mol＝3∶x，x＝3×0.06 mol÷8＝0.0225 mol 因此，铜离子浓度为0.225 mol/L。
【心得】硝酸与金属反应时存在着如下几条规律，可作为硝酸与金属反应计算的依据：
规律1：反应中生成的NO和NO2气体的物质的量之和等于反应中被还原的硝酸的物质的量。
规律2：根据元素守恒，所含氮元素的物质的量等于反应中原硝酸的物质的量。
例：将某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g；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图所示(已知硝酸均只被还原为NO气体)。下列分析或结果不正确的是( )
A．第二份溶液中最终的溶质为FeSO4
B．OA段产生的气体是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的气体是H2
C．原混合酸中NO3—的物质的量共为0.4 mol D．原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为5 mol/L
解析：达到A点时铁刚好将NO3—消耗完，且H＋有剩余，有关离子反应方程式为Fe＋4H＋＋NO3—===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，此时溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4，继续加入铁达B点时Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，由B到C是铁与H2SO4反应生成FeSO4的过程，至C点反应完全结束。故A、B两项正确；n(NO)＝n(Fe)＝11.2 g÷56 g/mol ＝0.2 mol，原溶液中n(NO3—)＝0.4 mol，故C项正确；n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝22.4 g÷56 g/mol＝0.4 mol，c(H2SO4)＝0.4 mol÷0.1 L＝4 mol/L，故D项不正确。
练习1：1.92gCu片与定量的浓HNO3作用，当收集到NO2和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用。则反应中消耗HNO3_______mol被还原的HNO3________mol，转移电子________mol
答案：0.11、0.05、0.06。
练习2：铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL 的N2O4气体（气体的体积已折算到标准状况），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（）
A. 9.02g
B. 8.51g
C. 8.26g
D. 7.04g
【心得】硝酸与金属反应时存在着如下几条规律，可作为硝酸与金属反应计算的依据：
规律1：反应中生成的NO和NO2气体的物质的量之和等于反应中被还原的硝酸的物质的量。
规律2：根据元素守恒，所含氮元素的物质的量等于反应中原硝酸的物质的量。
例：将某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL平均分成两等份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g；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图所示(已知硝酸均只被还原为NO气体)。下列分析或结果不正确的是( )
A．第二份溶液中最终的溶质为FeSO4
B．OA段产生的气体是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生的气体是H2
C．原混合酸中NO3—的物质的量共为0.4 mol D．原混合酸中H2SO4的物质的量浓度为5 mol/L
解析：达到A点时铁刚好将NO3—消耗完，且H＋有剩余，有关离子反应方程式为Fe＋4H＋＋NO3—===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，此时溶质为Fe2(SO4)3和H2SO4，继续加入铁达B点时Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，由B到C是铁与H2SO4反应生成FeSO4的过程，至C点反应完全结束。故A、B两项正确；n(NO)＝n(Fe)＝11.2 g÷56 g/mol ＝0.2 mol，原溶液中n(NO3—)＝0.4 mol，故C项正确；n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝22.4 g÷56 g/mol＝0.4 mol，c(H2SO4)＝0.4 mol÷0.1 L＝4 mol/L，故D项不正确。
练习1：1.92gCu片与定量的浓HNO3作用，当收集到NO2和NO气体共1.12L时（标准状况），金属铜恰好全部作用。则反应中消耗HNO3_______mol被还原的HNO3________mol，转移电子________mol
答案：0.11、0.05、0.06。
练习2：铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL 的N2O4气体（气体的体积已折算到标准状况），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（）
A. 9.02g
B. 8.51g
C. 8.26g
D. 7.04g
微型专题(十一)硝酸与金属反应的计算 例 (2018·江苏省南菁高中期末)为了测定某铜银合金的组成，将30.0 g合金溶于80.0 mL 13.5 mol·L－1的浓HNO3中。待合金完全溶解后，收集到气体6.72 L(标准状况下)并测得H＋浓度为1 mol·L－1。假设反应后溶液的体积为80.0 mL，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________。 (3)确定6.72 L气体中各成分的物质的量________。 金属与硝酸反应时，常用守恒法确定硝酸与金属量的关系： (1)原子守恒：n(参加反应的HNO3)＝n(硝酸盐中的NO－3)＋n(还原产物中的N原子)。
(2)电子守恒：金属失去电子的物质的量＝HNO3中N转化为还原产物时得到电子的物质的量。 相关链接 硝酸与金属反应的计算方法 (1)思维导图 (2)计算方法 ①原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NO－3的形式存在于溶液中，另一部分HNO3作为氧化剂转化为还原产物，这两部分HNO3中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。 ②得失电子守恒法：HNO3与金属的反应属于氧化还原反应，HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失去电子的物质的量。 ③电荷守恒法：HNO3过量时，反应后溶液中(不考虑OH－)有c(NO－3)＝c(H＋)＋xc(M x＋)(M x＋代表金属离子)。 ④离子方程式计算法：金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO－3在H2SO4提供H＋的条件下能继续与金属反应，故此类题目应用离子方程式来计算。先作过量判断，然后根据完全反应的金属或H＋
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 10 mL 加入足量的氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干后得到 9.32 g 沉淀，滤液跟 4 mol/L 烧碱溶液反应，用去 35 mL 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 10 mL 原混合溶液，加入 2.56 g 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 17.2 g 合金溶于 50 mL 11.0 mol/L 的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体4.48 L( 标准状况)，并测得溶液的 PH ＝0。假设反应后溶液的体积仍为 50 mL 。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。 3．6.4 g 铜与过量的硝酸(60 mL 8 mol/L)充分反应后，硝酸的还原产物有 NO 2、NO ，反应后溶液中所含 H ＋ 为 n mol ， 此时溶液中所含 NO 3－ 物质的量为 A.0.28 mol B.0.31 mol C.(n ＋0.2) mol D.(n ＋0.4) mol 4．一定量的铝铁合金与 300 mL 2 mol/L 硝酸反应生成 3.36 L NO (标准状况)和三价铁盐、铝盐等，再向反应后的溶液中加入 3 mol/L NaOH 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. 150 mL B. 200 mL C. 450 mL D.无法计算 5．14 g 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 1 L 。称量所得溶液，发现比原硝酸溶液增重 8 g 。则原溶液中硝酸的浓度为 A. 0.4 mol/L B. 0.6 mol/L C. 0.8 mol/L D. 1.0 mol/L 6．一定量铜在某浓硝酸溶液中完全溶解。已知参加反应的 30 g HNO 3 中被还原的 HNO 3 质量为 13 g ，则生成的 NO 和 NO 2 的体积比为( 同温同压下测定) A. 1:1 B. 1:2 C. 2:11 D. 4:1 7．m g 铜与一定浓度的硝酸完全反应放出 V 1 L 气体，将所得气体通过足量水后， 收集到 V 2 L 气体，欲使 V 2 L 气体完全转化为硝酸，所需氧气的物质的量为(气体
硝酸与金属反应的一般规律 硝酸与金属的反应是相当复杂的。在这类氧化还原反应中，包括许多平行反应。因此，可以得到多种还原产物，而且在还原产物之间还进行氧化还原反应。 某些金属（如镁、锌）与小于2 mol/L的硝酸反应时，还会产生一定量的氢气。 硝酸的还原产物，除取决于硝酸的浓度、还原剂的还原能力外，还与反应温度和反应中间产物（HNO2、NO2）的催化作用有关，反应虽复杂，但硝酸与金属的反应是有规律的。 （1）在金属活动性顺序中，位于氢后面的金属如铜、汞、银等，与浓硝酸反应时，主要得到NO2，与稀硝酸反应时，主要得到NO。 （2）在常温下Fe、Co、Ni、Al等金属在浓硝酸中发生“钝化”，在金属表面覆盖一层致密的金属氧化物薄膜，阻止反应进一步发生。这些金属与稀硝酸作用主要生成N2O（有的认为是NO），这是由于它们的还原性较强，能将硝酸还原成较低价的N2O。如与更稀的硝酸反应则生成氨（钴在同样条件下则生成氮气）。 （3）镁、锌等金属与不同浓度的硝酸作用能得到氮的不同低价态的还原产物。例如，当硝酸中HNO3的质量分数为9%～33%（密度为1.05～1.20 g/cm3)时，反应按下式进行： 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+5H2O+N2O↑ 若硝酸更稀，反应会生成氨，氨与过量的硝酸进一步反应生成硝酸铵。 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O （4）Au、Pt、Ir、Rh等重金属与浓、稀硝酸都不反应，因为它们特别稳定，不易被氧化。 （5）Sn、Sb、W、V等金属与浓硝酸作用，生成金属氧化物，而不是硝酸盐（因为这些金属氧化物不溶于硝酸，反应不再继续发生）。
硝酸的计算 一、基础运算 （一）、氧化产物、还原产物的判断 1、某金属单质跟一定浓度的的硝酸反应，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. NO2 B. NO C. N2O D. N2 2、在锌和很稀的硝酸充分反应，当消耗锌与硝酸的物质的量比为1:2.5时，除生成硝酸锌和水之外还生成另一种物质，该物质可能是（） ①NO2 ②.N2O ③.NO ④.NH4NO3 A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 3、某单质能与足量浓硝酸反应，若参加反应的单质与硝酸的物质的量之比为1∶4，则该元素在反应中所显示的化合价可能为( ) A．+1 B. +2 C. +3 D. +4 4、FeS2与HNO3反应后的产物有Fe(NO3)3和H2SO4，若反应中FeS2与HNO3的物质的量之比为1：8，则HNO3被还原得到的产物为（） A．NO2 B．NO C．N2 D．N2O3 5、某金属单质与一定浓度的硝酸反应，假设只生成单一还原产物。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、NO2 B、NO C、N2O D、N2 （二）、氧化、还原量的判断 6、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为（）
A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol 7、物质的量之比为2：5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是( ) A. 1：4 B.1：5 C. 2：3 D.2：5 8、a mol FeS与b mol FeO投入到VL、c mol/L的硝酸溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe(NO3)3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为（）①(a+b)×63g ②(a+b)×189g ③(a+b)mol ④Vc-(9a+b)/3mol A．①④B．②③C．①③D．②④ 9、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成1 mol硝酸锌时，被还原的硝酸的物质的量为：( ) A．2mol B．1 mol C．0.5mol D．0.25mol 10、含A克硝酸的溶液与B克铁恰好完全反应，若有A/2克硝酸被还原，则A 与B之比可能是（） A、9：3 B、27：4 C、6：1 D、4：1 11、含有ag硝酸的稀溶液跟bg铁恰好反应，铁全部溶解，生成NO，已知有a/4克硝酸被还原，则a:b可能是（） ①3：1②3：2③4：1④9：2 A．① B. ④ C. ①③④ D. ①④ 12、25.6mgCu能恰好与含1.4×10-3molHNO3的浓硝酸完全反应，使生成的气体溶于水，最终得到的气体在标况下的体积（mL）为（） A．7.84 B．13.44 C．15.68 D．5.97 二、解决一种类型题的技巧 13、一定量的铁与一定量的浓HNO3反应，得到硝酸铁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体与3.36 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气
守恒法巧解金属与硝酸 反应的计算题 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
守恒法巧解金属与硝酸反应的计算题 一. 原子守恒法 例1.38.4gCu与适量浓反应，当铜全部作用后，共收集到标准状况下的气体（不考虑转化为），反应消耗的硝酸的物质的量可能是（） A. B. C. D. 解析：在Cu与的反应中，起氧化剂和酸两种作用。因收集到的气体可能是和的混合气体，由N原子守恒知： 所以有： 答案为C。 二. 电子守恒法 例2. 铜和镁的合金完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原只产生 的气体和的气体（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（）
A. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g 解析：分析题意可知，最后生成的沉淀为与的混合物，其质量等于合金的质量与所结合的的质量之和。又铜、镁与硝酸反应生成+2价的阳离子，由电子守恒得。代入有关数据可得，所以结合的的物质的量为 ，故 。 答案为B。 例3. 14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与 （标准状况）混合，通入水中，恰好被全部吸收，则合金中铜的质量为（） A. 1.4g B. 2.4g C. 3.2g D. 6.4g 解析：因硝酸的浓度未知，故根据方程式计算有困难。分析反应的整个流程知，失电子数等于转化为氮的氧化物的过程中得到的电子数，氮的氧化物失电子数等于得到的电子数，故失电子总数等于得到的电子数。 设，根据质量守恒和电子得失守恒可列式：
解得： 所以 答案为C。 三. 电荷守恒法 例4. 3.2g铜与过量的浓硝酸（）充分反应，硝酸的还原产物有NO和，反应后溶液中的，则此时溶液中所含物质的量为（） A. B. C. D. 解析：本题用常规法较繁。分析题意知：反应后的溶液中含有的离子有： ，应用电荷守恒： 即 所以
硝酸与金属反应计算题 Revised as of 23 November 2020
与反应的 一、从反应的本质看: 与反应的实质是与H+和NO3- 共同作用. 例如:铜与稀反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑ Fe2+与稀反应的实质是: 3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑ 例 1.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( ) 。 A.Fe2 (SO4) 3 B.Na2CO3 C.KNO3 解析: 铜不能与稀硫酸反应,但稀硫酸提供H+, 盐提供NO3-，构成强氧化条件，能溶解铜并产生气体。答案选?C。 例2.铁铜混合物加入不足量的,反应后,剩余m1 g,再向其中加入一定量稀硫酸.充分振荡后, 剩余m2 g, 则m1与m2的关系是( )。 A. m1一定大于m2 B. m1一定等于m2 C. m1可能等于m2 D.m1可能大于m2 解析: 铁铜混合物与不足量的反应后生成盐,即溶液中的盐含有NO3-,再加稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应,会再溶解一部分。答案选A。 例3.已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( ) 。 A. 浅绿色加深 B.颜色变浅 C.溶液变黄 D.无法判断
解析: 原Fe (NO3) 2溶液中含有NO3-,再加入稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应，3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑ 溶液变黄,答案选 C 例4.在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是 mol/L, mol/L 向该混合液中加入 g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中 Cu2+ 的物质的量浓度是( )。 A. B. C. D. 解析: 题中告诉了HNO3和H2SO4的物质的量浓度,可以求出H+ 和NO3- 的物质的量分别是 mol, mol, mol Cu,显然要判断过量, NO3- 和Cu 过量.按照 H+ 的量代入离子方程式.答案选B。 二、从在反应中的作用: 参加反应的一部分显酸性,生成盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO 2),根据氮元素守恒解题。 例5.将 mg Cu 与×10-3 mol 的浓恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 ml。(假设反应中只产生NO或NO 2) 解析: 因为1 mol Cu参加反应生成Cu (NO3)2对应2 mol HNO3 显酸性,所以 mg Cu 完全反应,必然有×10-3 mol 的显酸性,其余的中的氮全转移到NO或NO2中,即有1 mol HNO3 作氧化剂就有1 mol 氮的氧化物(NO或NO2)。答案 mL.。 例6.将 g 铜粉与一定量浓恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 1120 mL。(假设反应中只产生NO或NO 2)则消耗的物质的量为 mol。 解析: 因为 mol Cu 参加反应生成 Cu(NO3)2 对应 mol HNO3 显酸性, mol 氮的氧化物(NO或NO2)对应 mol HNO3作氧化剂,所以共消耗 mol。答案选B。 例7.为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 mol、浓度为? mol/L的浓中,合金完全溶解后,收集到 L(标准状况下)的气体 (假设反应中只产生NO或NO2),并测得溶液的pH=0，假设反应后溶液的体积仍80 mL。 (1)被还原的的物质的量. (2)合金中各成分.
角钢,扁钢,钢管,板材,管材,弯头理论重量计算公式 一，，弯头重量计算公式 圆环体积=2X3.14X3.14(r^2)R r--圆环圆半径 R--圆环回转半径 中空管圆环体积=2X3.14X3.14((r^2)-(r''^2))R r''--圆环内圆半径 90，60，45度的弯头（肘管）体积分别是对应中空管圆环体积的1/4、1/6、1/8。 钢的密度工程上计算重量时按7.85公斤/立方分米，密度*体积=重量（质量）。 1、180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算； 2、R1.0DN弯头重量按表2/3计算； 3、表中未列出壁厚的重量，可取与之相近的两个重量计算平均值； 4、90°弯头计算公式； 0.0387*S(D-S)R/1000 式中 S=壁厚mm D=外径mm R= 弯曲半径mm 二，以下是焊接弯头的计算公式 １.外径-壁厚X壁厚X0.0387X弯曲半径÷1000, ＝９０°弯头的理论重量 举例：４２６*１０９０°Ｒ＝１.５Ｄ的 （４２６-１０）*１０*０.３８７*Ｒ６００÷１０００＝９６.５９Ｋg 180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算； ２..（外径-壁厚）X壁厚X０.０２４６６XＲ倍数X１.５７X公称通径＝９０°弯头的理论重量 举例：举例：４２６*１０９０°Ｒ＝１.５Ｄ的 （４２６-１０）*１０*０.０２４６６*１.５Ｄ*１.５７*４００＝９６.６Ｋg 180°弯头按表2倍计算，45°按1/2计算。 三、圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度 方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度 八角钢重量（公斤）=0.0065×对边宽×对边宽×长度 圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度 方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度 八角钢重量（公斤）=0.0065×对边宽×对边宽×长度 螺纹钢重量（公斤）=0.00617×计算直径×计算直径×长度 角钢重量（公斤）=0.00785×（边宽边宽-边厚）×边厚×长度 扁钢重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽×长度 钢管重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外径-壁厚）×长度 不锈钢管：（外径-壁厚）×壁厚×0.02491=公斤/米 板材：每米重量=7.85*厚度 黄铜管：每米重量=0.02670*壁厚*（外径-壁厚）
各种型钢的理论重量计算公式 钢材理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤(kg )。其基本公式为: W(重量,kg )=F(断面积mm2)×L(长度,m)×ρ(密度,g/cm3)×1/1000 各种钢材理论重量计算公式如下: 名称(单位) 计算公式 符号意义 计算举例 圆钢盘条(kg/m) W= 0.006165 ×d×d d = 直径mm 直径100 mm 的圆钢,求每m 重量。每m 重量= 0.006165 ×1002=61.65kg 螺纹钢(kg/m) W= 0.00617 ×d×d d= 断面直径mm
断面直径为12 mm 的螺纹钢,求每m 重量。每m 重量=0.00617 ×12 2=0.89kg 方钢(kg/m) W= 0.00785 ×a ×a a= 边宽mm 边宽20 mm 的方钢,求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×202=3.14kg 扁钢 (kg/m) W= 0.00785 ×b ×d b= 边宽mm d= 厚mm 边宽40 mm ,厚5mm 的扁钢,求每m 重量。每m 重量= 0.00785 ×40 ×5= 1.57kg 六角钢 (kg/m) W= 0.006798 ×s×s s= 对边距离mm 对边距离50 mm 的六角钢,求每m 重量。每m 重量= 0.006798 ×502=17kg
八角钢 (kg/m) W= 0.0065 ×s ×s s= 对边距离mm 对边距离80 mm 的八角钢,求每m 重量。每m 重量= 0.0065 ×802=41.62kg 等边角钢 (kg/m) = 0.00785 ×[d (2b –d )+0.215 (R2 –2r 2 )] b= 边宽 d= 边厚 R= 内弧半径 r= 端弧半径 求20 mm ×4mm 等边角钢的每m 重量。从冶金产品目录中查出4mm ×20 mm 等边角钢的R 为3.5 ,r 为1.2 ,则每m 重量= 0.00785 ×[4 ×(2 ×20 – 4 )+0.21 5 ×(3. 52 –2 ×1.2 2 )]=1.15kg 不等边角钢
金属和硝酸反应的分类题型 一、知识要点： 硝酸是一种很强的氧化剂，不论稀硝酸还是浓硝酸都有氧化性。硝酸越浓氧化性越强。同浓度的硝酸温度越高氧化性越强。硝酸浓度不同，氧化能力不同。硝酸能氧化除Pt、Au之外的绝大多数金属，当硝酸与金属反应时条件不同，硝酸的还原产物不同。具体如下： 1、一般情况下，在金属活动顺序表中排在氢以后的金属与硝酸反应时，浓硝酸剧烈反应，生成硝酸盐和二氧化氮，与稀硝酸反应通常需加热，生成硝酸盐和一氧化氮，在反应中硝酸均既表现氧化性又表现酸性。简记为：浓硝酸产生NO2，稀硝酸产生NO。 Cu + 4HNO3(浓) === Cu(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O……………………① 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2+ 2NO↑+ 4H2O…………………② 上述两反应均可用离子方程式表示为： Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O 3 Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O 2、常温时，铝、铁遇冷的浓硝酸产生钝化现象，而稀硝酸则可与它们反应。（即浓硝酸将它们表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜、阻止了进一步反应的缘故）。若加热，解除钝化则发生反应 例如：铁在过量的浓硝酸中加热发生反应为： Fe+6HNO3（浓）△Fe (NO3)3+3NO2↑+3H2O 〖注意〗铁与稀硝酸的反应，无论硝酸是否过量，开始硝酸总是把Fe氧化成Fe3+ Fe过量时再与Fe3+反应生成Fe2+，NO气体是铁与硝酸反应生成Fe3+产生的。Fe + 4HNO3 = Fe(NO3)3 + NO ↑+ 2H2O ……………………① 3Fe + 8HNO3 = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4 H2O……………………② 设n(Fe) : n(HNO3)= a，则 a ≦?时，按①进行；a ≧3/8时，按②进行； ? ≦a ≦3/8时，两者都有。 ②可认为是①反应后Fe过量。Fe +2Fe（NO3）3 = 3Fe（NO3）2 例如：过量的铁在稀硝酸中发生反应为： 3Fe+8HNO3（稀）△3Fe (NO3)2+2NO↑+4H2O 3、当硝酸与金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、铁等反应时， 由于金属的强还原性，还原产物较为复杂。除可生成NO2或NO外，在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH3等。例如： Mg + 4HNO3=== Mg (NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O 3Mg + 8HNO3===3Mg (NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O 4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + N2O↑+ 5H2O 4Mg + 10HNO3=== 4Mg (NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
硝酸与金属反应计算题的解法 一、代数方程法 例1：38.4mg 铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集到气体22.4mL （标准状况），则反应消耗的HNO 3的物质的量可能是（ ） A ．10103.?-mol B ．16103.?-mol C ．22103.?-mol D ．24103.?-mol 解析：因随着反应的进行浓硝酸变为稀硝酸，则收集到的气体为NO 2与NO 的混合气体。设与浓硝酸和稀硝酸反应的铜的物质的量分别为x 和y 。则 Cu HNO Cu NO NO H O x x x Cu HNO Cu NO NO H O y y y y +=+↑++=+↑+42242383248323332223322（浓）（稀）()() 由题意得x y g g mol x y L L mol +=??+=??????? ??----3841064223224102243131... 解得x mol y mol =?=?--0451********..，。从而得反应消耗的HNO 3的物质的量为48340451083 015102210333x y mol mol mol + =??+??=?---...。故正确答案为C 项。 二、电子守恒法 例2：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 ．NO 2 B ．NO C ．N O 2 D ．N 2
解析：设该金属元素的元素符号为M ，化合价为n ；硝酸的还原产物中氮元素的化合价 为x 。因22235M M HNO N x n e n x e -++--- ?→???→???，()，则根据得失电子守恒的原则得52-=x n ；当n=1时，x =+3，不合题意；当n=2时，x =+1，符合题意；当n=3时，x =-1，不合题意；当n =4时，x =-3，不合题意。故正确答案为C 项。 三、电荷守恒法 例3：3.2g 铜与30 mL 8mol L ?-1硝酸充分反应，硝酸的还原产物有NO 2和NO 。反应后溶液中所含H +的物质的量为a mol ，则此时溶液中所含NO 3- 的物质的量为________mol 。 解析：根据电荷守恒原理得n Cu n H n NO ()()()23211++-?+?=?，则n NO ()3-= 326421011 .(.)g g mol a mol a mol ??+?=+-。 四、极端假设法 例4：0.03mol 铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO 、NO 2和N 2O 4）混合气体共0.05mol 。该混合物的平均相对分子质量可能是（ ） A ．30 B ．46 C ．50 D ．66 解析： 假设该混合气体为NO 和NO 2。设NO 和NO 2的物质的量分别为x 和y 。则： x y mol +=005. ① 因0.03mol Cu 被氧化为Cu 2+失去0.06mol 电子，HNO 3被还原为NO 和NO 2分别得到电子的物质的量为3x 和y ，则根据得失电子守恒的原则得： 3006x y mol +=. ② 解①、②得x mol y mol ==00050045..，。 从而可得混合气体的平均摩尔质量：
常用金属材料重量计算公式 圆钢重量（公斤）=0.00617×直径×直径×长度 方钢重量（公斤）=0.00785×边宽×边宽×长度 六角钢重量（公斤）=0.0068×对边宽×对边宽×长度 八角钢重量（公斤）=0.0065×对边宽×对边宽×长度 螺纹钢重量（公斤）=0.00617×计算直径×计算直径×长度 角钢重量（公斤）=0.00785×（边宽+边宽-边厚）×边厚×长度 扁钢重量（公斤）=0.00785×厚度×边宽×长度 钢管重量（公斤）=0.02466×壁厚×（外径-壁厚）×长度 六方体体积的计算 公式①s20.866×H/m/k 即对边×对边×0.866×高或厚度 各种钢管(材)重量换算公式 钢管的重量=0.25×π×(外径平方-内径平方)×L×钢铁比重其中：π= 3.14 L=钢管长度钢铁比重取7.8 所以，钢管的重量=0.25×3.14×(外径平方-内径平方)×L×7.8 * 如果尺寸单位取米（M）,则计算的重量结果为公斤（Kg） 钢的密度为：7.85g/cm3 （注意：单位换算） 钢材理论重量计算 钢材理论重量计算的计量单位为公斤（kg ）。其基本公式为： W（重量，kg ）=F(断面积mm2)×L(长度，m)×ρ(密度，g/cm3)×1/1000 各种钢材理论重量计算公式如下： 名称（单位） 计算公式 符号意义 计算举例 圆钢盘条（kg/m） W= 0.006165 ×d×d d = 直径mm 直径100 mm 的圆钢，求每m 重量。每m 重量= 0.006165 ×1002=61.65kg 螺纹钢（kg/m） W= 0.00617 ×d×d d= 断面直径mm 断面直径为12 mm 的螺纹钢，求每m 重量。每m 重量=0.00617 ×12 2=0.89kg 方钢（kg/m）
硝酸与金属反应规律 a.一般地说，浓硝酸（12～16mol/L）与金属反应，不论金属活泼与否，它被还原的产物主要是NO2； b.硝酸浓度为6～8mol/L时与金属反应主要产物是NO； c.硝酸浓度为2mol/L时与金属反应主要产物是N2O； d.硝酸浓度为小于2mol/L时一般不与不活泼的金属反应，而与活泼金属反应其还 原产物主要为N2和NH4+。 3、金属与硝酸反应规律的总结 （1）、金、铂等不活泼金属不与硝酸反应； （2）、铁、铬、铝等金属表面形成不溶于冷浓硝酸的致密的氧化膜，从而阻断了内部金属与硝酸的进一步反应（即所谓的“钝化”现象）； （3）、锡、锑等偏酸性的金属与浓硝酸作用生成含水的氧化物或含氧酸； （4）、金属活动性顺序中位于氢后面的金属如铜、汞、银等，跟硝酸反应时，主要得到NO2，跟稀硝酸反应时，主要得到NO，例如： Cu + 4HNO3(浓)===Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu + 8HNO3(稀) === 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O （5）、金属活动性顺序表中排在氢以前的活泼金属如镁、锌、
铁等跟硝酸反应时，除可生成NO2或NO外，在更稀的硝酸中还可产生N2O、N2、NH4+、H2等，例如： 4Mg + 10HNO3(1mol·L－1)===Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O 4Mg + 10HNO3(2mol·L－1)===Mg(NO3)2 + N2O↑+ 5H2O 3Mg + 8HNO3(6mol·L－1)===Mg(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O Mg + 4HNO3(16mol·L－1)===Mg(NO3)2 + 2NO2↑+ 2H2O
硝酸与金属反应得计算 一、从反应得本质瞧: 金属与硝酸反应得实质就是金属与H+与NO3－共同作用. 例如:铜与稀硝酸反应得实质就是: 3Cu +8H＋+2NO3- ==＝3Ｃu2＋+4H2O +2NＯ↑Fe２+与稀硝酸反应得实质就是: 3Ｆｅ２+ + 4Ｈ＋+ NO3- =＝= 3Fe３＋+ 2Ｈ２O + NO↑ 例1.铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能就是( ) 、 A、 Fe2 (ＳO4) 3 B、 Nａ2CO3Ｃ. KNO3 D.ＦeSO4 解析:铜不能与稀硫酸反应,但稀硫酸提供Ｈ+, 盐提供ＮＯ3—,构成强氧化条件,能溶解铜并产生气体、答案选 C。 例2。铁铜混合物加入不足量得硝酸,反应后,剩余金属m1ｇ,再向其中加入一定量稀硫酸、充分振荡后, 剩余金属m2 ｇ, 则m1与m2得关系就是( )。 A、m1一定大于ｍ２Ｂ、m1一定等于m2 C. m1可能等于m2D、 m1可能大于m2 解析: 铁铜混合物与不足量得硝酸反应后生成硝酸盐,即溶液中得盐含有ＮＯ3—,再加稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应,会再溶解一部分金属。答案选A、 例3。已知Ｆｅ2+可以水解:Ｆe2＋＋2H２OFe(OH) 2+2H+,现向Fe(NO3)2溶液中加入足量得稀硫酸,则溶液得颜色( ) 、 A. 浅绿色加深 B。颜色变浅 C.溶液变黄 D.无法判断 解析:原Fe (ＮＯ3)２溶液中含有NO３-,再加入稀硫酸提供H+,发生氧化还原反应,３Ｆｅ２+ +4Ｈ+ + ＮO3- ＝== 3Fｅ3＋+ 2H2Ｏ+NO↑溶液变黄,答案选 C 例4。在100 ｍＬ混合溶液中, HNO3 与H2SO4 得物质得量浓度分别就是0。4 mｏl/Ｌ, 0、1 mｏｌ/L 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+ 得物质得量浓度就是( )。 A、0。15 B。0.2２5 C。0。3５D。０、４5 解析: 题中告诉了HNO3与H２SＯ4得物质得量浓度,可以求出H+ 与NO３- 得物质得量分别就是0.06mｏl, 0.04 mol, 0。03moｌCu,显然要判断过量, NO3—与Ｃｕ过量.按照Ｈ+ 得量代入离子方程式计算、答案选B。 二、从硝酸在反应中得作用: 参加反应得硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮得氧化物(NＯ或NO 2),根据氮元素守恒解题。 例5、将25。6ｍg Cu 与1.４×1０-3ｍol 得浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到得气体在标准状况下得体积为 ml。(假设反应中只产生NO或NＯ２) 解析: 因为1 mol Cｕ参加反应生成Cｕ(NO3)2对应2 molＨNO3 显酸性,所以25、６ｍg Cu完全反应,必然有0、8×10—3 mol 得硝酸显酸性,其余得硝酸中得氮全转移到ＮＯ或NO ２中,即有1 mol HＮO3 作氧化剂就有１mol氮得氧化物(ＮO或NO2)、答案13。44mL、。例6、将1.9２ｇ铜粉与一定量浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到得气体在标准状况下得体积为1１20ｍL、(假设反应中只产生ＮＯ或NＯ2)则消耗硝酸得物质得量为 mｏl。 A. ０、12 B。０。11 C。0、0９D。0.08 解析: 因为0.03ｍｏl Cu参加反应生成Ｃu(NO３)２对应0.0６moｌＨNO3 显酸性,０、05 mol 氮得氧化物(NO或ＮO2)对应0.0５mol HNO３作氧化剂,所以共消耗硝酸0。11 mｏl。答案选B、
硝酸氧化性计算题练习 1、6.5g锌恰好与125mL 、2mo/L硝酸完全反应，则硝酸的还原产物为（ C D ） （A）NO （B）NO 2（C）N 2 O （D）NH 4 NO 3 解析： 设硝酸的还原产物N元素的化合价为a。6.5g锌的物质的量为0.1mol，0.1mol锌参加反应时，消耗硝酸的量等于硝酸锌中的硝酸根的量与还原产物中氮的量之和，则可列关系式：0.1 ×2+ (0.1 ×2)/（5-a ）= 2×0.125， a=1。故答案为（C）、（D）（注： NH 4NO 3 中氮元素化合价平均值为+1）。 2、某单质跟浓硝酸反应时，0.25mol单质完全反应消耗1mol硝酸，则单质元素在氧化后的化合价可能是（ B D ） A. +1 B. +2 C. +3 D. +4 解析： 设单质元素在氧化后的化合价为X。由题意可知单质与硝酸按1：4恰好完全反应，单质可能是金属，也可能是非金属，所以此题可能有两个选项符合题意。利用原子守恒和电子守恒探讨： （1）若单质为非金属，参加反应的硝酸完全被还原为二氧化氮，由电子守恒则有： 0.25×(X-0)=1×(5-4) 解得 X=4 （2）若单质为金属，参加反应的硝酸部分被还原为二氧化氮，还有一部分生成硝酸盐，由原子守恒则有：0.25×(X-0)=（1-0.25X）×(5-4) 解得 X=2 所以此题答案为BD 3、把0.96g Mg放入某硝酸溶液中发生反应，当Mg反应完毕耗用HNO 3 质量为6.30g，在此反应中还原产物的相对分子质量可能为（B D） A、30 B、44 C、46 D、80 解析： 设氮元素被还原后的化合价为a。由题意可知参加反应的金属镁和硝酸的物质的量分别是0.04mol、0.1mol，参加反应的硝酸部分被还原，还有一部分生成硝酸盐，由原子守恒则有：0.04×2 + (0.04×2)/（5-a）= 0.1 解得a=1 故有可能是分子量为 44的NO和分子量为80的NH 4NO 3 （NH 4 NO 3 中氮元素化合价平均值为+1） 4、FeS 2与硝酸反应产物有Fe3+和稀H 2 SO 4 ，若反应中FeS 2 和HNO 3 物质的量之比是1∶8 时，则HNO 3 的还原产物为（ B ） A．NO 2 B．NO C．N 2 O D．N 2 O 3 解析: 此题可应用氧化还原反应关系式计算，若FeS 2和HNO 3 物质的量之比是1∶8，则FeS 2 和被还原的HNO 3 物质的量之比是1∶5。设硝酸的还原产物中氮元素的化合价为a，因为 1molFeS 2 完全被氧化可失去电子为15mol，硝酸被还原过程得到的电子也为15mol，可列下列氧化还原关系式：1×15=5×（5-a），求得a=+2，故答案为B。
硝酸与金属反应专题 硝酸与金属反应的计算是一个难点,但也是历年高考的热点问题，此类问题技巧性较强，常使用的方法有电子得失守恒，N原子守恒等，下面一一讲解。 一、从反应的本质看 金属与硝酸反应的实质是金属与H+和NO3- 共同作用。 例如:铜与稀硝酸反应的实质是: 3Cu +8H+ +2NO3- ===3Cu2+ +4H2O +2NO↑ Fe2+与稀硝酸反应的实质是: 3Fe2+ + 4H+ + NO3- === 3Fe3+ + 2H2O + NO↑ 【例 1】铜粉放入稀硫酸溶液后,加热后无明显现象发生,当加入下列一种物质后,铜粉质量减少,溶液呈蓝色,同时有气体产生,该物质可能是( ) A. Fe2 (SO4) 3 B. Na2CO3 C. KNO3 D.FeSO4 【例2】已知Fe2+可以水解: Fe2+ +2H2O Fe(OH) 2+2H+，现向Fe(NO3) 2溶液中加入足量的稀硫酸,则溶液的颜色( ) A. 浅绿色加深 B.颜色变浅 C.溶液变黄 D.无法判断【例3】在100 mL 混合溶液中, HNO3 和 H2SO4 的物质的量浓度分别是0.4 mol/L, 0.1 mol/L 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+ 的物质的量浓度是 A.0.15 B. 0.225 C. 0.35 D. 0.45 变式1：稀硝酸和稀硫酸的混合液，其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合液中加入足量的铜粉，则最多能溶解铜粉的质量为 A．2.4g B．3.2g C．6.4g D．9.6g
变式:2：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) 二、N原子守恒 参加反应的硝酸一部分显酸性,生成硝酸盐,另一部分作氧化剂,一般转化为氮的氧化物(NO或NO2),即是溶液中的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。 【例1】将25.6 mg Cu 与1.4×10-3 mol 的浓硝酸恰好完全反应,反应后收集到的气体在标准状况下的体积为 ml。(假设反应中只产生NO 或NO2） 【例2】将6.4 g Cu与80 mol/L 60 mL 的硝酸充分反应,铜完全溶解,反应后溶液中的H+ 的物质的量为a mol.(假设反应中只产生NO或NO2),此时溶液中所含NO3-的物质的量为 mol。 A. 0.28 B. 0.31 C. a+0.2 D. a+0.4 【例3】为测定某铜银合金的成分,将30 g 合金完全溶解于80 ml、浓度为 13.5 mol/L的浓硝酸中,合金完全溶解后,收集到6.72 L(标准状况下)的气体 (假设反应中只产生NO或NO2),并测得溶液的pH=0 ， 假设反应后溶液的体积仍80 mL。 (1) 被还原的硝酸的物质的量. (2)合金中各金属成分. 三、从得失电子守恒的角度 一般情况下:金属失去的电子被+5价的氮得到,转化为 NO 或 NO2 ,
硝酸以及有关硝酸的计算浓硫酸、硝酸反应规律总结 方程式 1.浓硫酸与铜 2.浓硫酸与碳 3.浓硝酸与铜 4.浓硝酸与铁（加热） 5.浓硝酸与铝 6.浓硝酸与银 7.浓硝酸与碳
8.浓硝酸与硫 9.稀硝酸与铜 10.稀硝酸与铝 11.稀硝酸与银 12.稀硝酸与少量铁 13.稀硝酸与过量铁 1、向25mL 18.4mol/L-1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量（） A．小于0.23 mol B．等于0.23 mol C．0.23 mol～0.46 mol D．等于0.46 mol 2.铜与0.87mol/L的硝酸反应，如果NO3-浓度下降0.2mol/L，则溶液中c（H+）同时下降 mol/L
3. 1.92g Cu投入到一定量的浓HNO3中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水，求通入O2的体积。 （2）试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序（按产物气体从左至右的流向）是（填装置的编号）：→→→ （3）实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是，B瓶溶液的作用是，C瓶溶液的作用是。 （4）装置②中所加的固体药品是，可确证的产物是，确定装置②在整套装置中的位置的理由是。 （5）装置③中所盛溶液是，可验证的产物是
硝酸是一种强氧化性酸，其强氧化性特别是硝酸参与化学反应的计算是中学化学知识中的重点及难点，也是高考中常见的命题热点。 一、 关于硝酸 1、氧化性酸和酸的氧化性 任何酸溶液中都有较大量H +, H +作为氢元素的最高价态当然具有氧化性，且只有氧化性。因此，任何酸都具有氧化性，我们称其为：“酸的氧化性”，所谓酸的通性也就是H +的性质，活泼金属与酸发生置换反应放出氢气就体现了酸（H +）的氧化性。 氧化性酸则是指其酸根部分也拥有氧化性的酸，如硝酸。 2、硝酸在化学反应中的作用 ①．只起酸的作用，如：Cu(OH)2 + 2HNO 3 == Cu(NO 3)2 +2H 2O ②．只起氧化剂的作用。如:C + 4 HNO 3 == CO 2↑ +4 NO 2 ↑+2H 2O ③．即起酸的作用又起氧化剂的作用，如：3FeO + 10 HNO 3 (稀) == 3Fe(NO 3)3 + NO ↑ + 5 H 2O 3、 硝酸跟金属反应的一般规律 ①．除Au 、Pt 以外，硝酸能和几乎全部金属发生氧化还原反应。 ②．硝酸越稀，其还原产物的价态越低；金属越活泼，其还原产物的价态越低。 ③．Fe 、AL 能被冷、浓硝酸钝化（钝化不是不反应）。 ④．位于金属活动顺序表中H 以后的金属（Cu 、Hg 、Ag ）能使浓硝酸还原为NO 2 ，稀硝酸还原为NO 。 如：Ag + 2HNO 3(浓) == AgNO 3 + NO 2 ↑+ H 2O 3Ag + 4HNO 3(稀) == 3AgNO 3 + NO ↑ + 2H 2O Zn 、Mg 等活泼金属与HNO 3 反应时，硝酸有可能被还原成N 2O 、N 2等，与极稀的硝酸反应，硝酸甚至被还原成NH 3. HNO 3(稀)只能使石蕊试液变红，不能使之褪色，因稀硝酸的氧化性不如浓硝酸强，不能将石蕊氧化。 2．考查气体制取及装置的选择 （1）硝酸具有强氧化性，不能用其来制取还原性气体（如：H 2、H S 2、S O 2、HI 、H B r
守恒法巧解金属与硝酸反应的计算题 一. 原子守恒法 例1.38.4gCu与适量浓反应，当铜全部作用后，共收集到标准状况下 的气体22.4L（不考虑转化为），反应消耗的硝酸的物质的量可能是（） A. B. C. D. 解析：在Cu与的反应中，起氧化剂和酸两种作用。因收集到的气体可能是和的混合气体，由N原子守恒知： 所以有： 答案为C。 二. 电子守恒法 例2. 铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应后硝酸被还原只产生 的气体和的气体（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（） A. 9.02g B. 8.51g C. 8.26g D. 7.04g
解析：分析题意可知，最后生成的沉淀为与的混合物，其质量等于合金的质量与所结合的的质量之和。又铜、镁与硝酸反应生成+2价的阳离子，由电子守恒得。代入有关数据可得，所以结合的的物质的量为 ，故 。 答案为B。 例3. 14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与（标准状况）混合，通入水中，恰好被全部吸收，则合金中铜的质量为（） A. 1.4g B. 2.4g C. 3.2g D. 6.4g 解析：因硝酸的浓度未知，故根据方程式计算有困难。分析反应的整个流程知，失电子数等于转化为氮的氧化物的过程中得到的电子数，氮的氧化物失电子数等于得到的电子数，故失电子总数等于得到的电子数。 设，根据质量守恒和电子得失守恒可列式： 解得： 所以 答案为C。
三. 电荷守恒法 例4. 3.2g铜与过量的浓硝酸（）充分反应，硝酸的还原产物 有NO和，反应后溶液中的，则此时溶液中所含物质的量为（） A. B. C. D. 解析：本题用常规法较繁。分析题意知：反应后的溶液中含有的离子有： ，应用电荷守恒： 即 所以 答案为B。 金属与硝酸反应的过程中，金属失去的电子数一定等于硝酸还原为氮的氧化物时获得的电子数。灵活运用这一电子守恒法，往往能使复杂问题简单化，对于快速、准确地解决这一类题型有很大帮助。 例1 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（） A．60mL B．45mL C．30mL D．15mL 解析：本题包含三个反应过程：①Cu+HNO3→Cu2++混合气体(NO2、N2O4、NO)；②混合气体(NO2、N2O4、NO)+O2+H2O→HNO3；③Cu2++2OH-＝Cu(OH)2↓。根据电子守恒，在反应①中Cu失去电子的物质的量与反应②中O2获得电子的物质的量相等，即2n(Cu2+)＝4n(O2)，得：