微题型31 金属与硝酸反应的规律与计算
题型一 金属与硝酸反应的规律
1．如图表示铁与不同浓度硝酸反应时，各种还原产物的相对含量与硝酸溶液浓度的关系，则下列说法不正确的是( )
A．一般来说，硝酸与铁反应的还原产物不是单一的
B．用一定量的铁粉与大量的9.75mol·LHNO3溶液反应得到标准状况下气体2.24L，则参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C．硝酸的浓度越大，其还原产物中价态越高的成分越多
D．当硝酸浓度为9.75mol·L时还原产物是NO、NO2、N2O，且其物质的量之比为5∶3∶1 题型二 金属与硝酸反应的计算
2．(2019·湖南、江西十四校联考)向25mL12.0mol·L
－1
－1
－1
浓硝酸中加入足量的铜，充分反应
后共收集到标准状况下2.24LNO和NO2的混合气体(不考虑NO2与N2O4的相互转化)，则参加反应的铜的质量为( ) A．3.2g C．12.8g
B．6.4g D．19.2g
3．(2019·太原期末)将14g铁粉溶于1L稀硝酸中恰好完全反应，放出标准状况下4.48LNO气体(假设是唯一还原产物)，则原溶液中硝酸的浓度为( ) A．1.0mol·L C．0.6mol·L
－1－1
B．0.4mol·L D．0.8mol·L
－1
－1
4．将11.2g的Mg—Cu混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反应产生的气体x(假定产生的气体全部逸出)。再向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀。根据题意推断气体x的成分可能是( ) A．0.3molNO2和0.3molNO B．0.2molNO2和0.1molN2O4 C．0.6molNO
D．0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4
5．将Mg和Cu的合金2.64g，投入适量的稀HNO3中恰好反应，固体全部溶解时，收集的还原产物为NO，体积为0.896L(标准状况下)，向反应后的溶液中加入2mol·LNaOH溶液60mL时，金属离子恰好完全沉淀，则形成沉淀的质量为( )
－1
A．4.32g C．5.36g
B．4.68g D．6.38g
6．(2020·贵阳质检)Cu与浓硝酸反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好溶解在NaOH溶液中得到NaNO3和NaNO2的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。
下列有关判断正确的是( )
A．若铜片为51.2g，则生成0.2molNaNO3
B．常温下，Cu遇浓硝酸发生钝化，不可能发生上述反应 C．标准状况下收集的氮氧化物为20.16L
D．反应过程中生成的Cu(NO3)2既是氧化产物，又是还原产物
7．向10mL浓度均为3mol·L的HNO3与H2SO4的混合溶液中加入1.92g铜，充分反应后，设溶液体积仍为10mL，则产生的气体在标准状况下的体积为( ) A．0.448L C．0.336L
B．0.224L D．无法求解
－1
8．向含有1molHNO3和1molH2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是( )
A．a表示Fe的关系曲线 B．n1＝0.75
C．P点时，n(Fe)＝0.5625mol
D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4g
2＋
3＋
答案精析
1．B
2．B [25mL12.0mol·L浓硝酸中含0.3molHNO3，硝酸反应后生成硝酸铜和氮的氧化物，根据氮元素守恒，生成的硝酸铜中含氮0.3mol－0.1mol＝0.2mol，所以硝酸铜的物质的量为0.1mol，参加反应的铜为0.1mol，即6.4g，故选B项。] 3．D
4．D [向Mg—Cu混合物与足量的硝酸反应所得溶液中加入足量的NaOH溶液，产生21.4g沉淀为氢氧化镁、氢氧化铜，所以沉淀中m(OH)为21.4g－11.2g＝10.2g，物质的量为10.2g
－1＝0.6mol，根据电荷守恒可知，11.2g的Mg—Cu提供的电子为0.6mol。生成
17g·mol
0.3molNO2和0.3molNO，N元素获得电子为0.3mol×(5－4)＋0.3mol×(5－2)＝1.2mol，得失电子不相等，A错误；生成0.2molNO2和0.1molN2O4，N元素获得电子为0.2mol×(5－4)＋0.1mol×2×(5－4)＝0.4mol，得失电子不相等，B错误；生成0.6molNO，N元素获得电子为0.6mol×(5－2)＝1.8mol，C错误；生成0.1molNO、0.2molNO2和0.05molN2O4，N元素获得电子为0.1mol×(5－2)＋0.2mol×(5－4)＋0.05mol×2×(5－4)＝0.6mol，得失电子相等，D正确。]
0.896L
5．B [根据电子转移守恒可知，Mg、Cu生成0.896LNO转移的电子为－1×(5－2)
22.4L·mol＝0.12mol，Mg、Cu在反应中失去电子，最终生成Mg(OH)2、Cu(OH)2，根据电荷守恒可知，生成沉淀需要OH的物质的量一定等于Mg、Cu失去电子的物质的量，所以反应后生成沉淀的质量为2.64g＋0.12mol×17g·mol＝4.68g。] 6．A
7．A [n(Cu)＝
1.92g
n(H＋)＝3mol·L－1×0.01L×1＋3mol·L－1×0.01L×2－1＝0.03mol，
64g·mol
－
－1
－1
－
－
－1
＝0.09mol，n(NO3)＝3mol·L×0.01L＝0.03mol， 3Cu＋8H＋2NO3===3Cu＋2NO↑＋4H2O 382
0.030.090.03
可以知道Cu完全反应，H和NO3过量，由反应的离子方程式可以知道：
＋
－
＋
－
2＋
n(NO)＝
8．C
0.03mol×2－1
＝0.02mol，V(NO)＝0.02mol×22.4L·mol＝0.448L。] 3
全国通用2021高考化学一轮复习第四章非金属及其化合物微题型31金属与硝酸反应的规律与计算练习含解析
