微專題23金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律與計(jì)算微專題23金屬與硝酸反應(yīng)的規(guī)律與計(jì)算1．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）學(xué)習(xí)小組探究了銅的氧化過程及銅的氧化物的組成?；卮鹣铝袉栴}：(1)銅與濃硝酸反應(yīng)的裝置如下圖，儀器A的名稱為，裝置B的作用為。

(2)銅與過量反應(yīng)的探究如下：

實(shí)驗(yàn)②中Cu溶解的離子方程式為；產(chǎn)生的氣體為。比較實(shí)驗(yàn)①和②，從氧化還原角度說明的作用是。(3)用足量NaOH處理實(shí)驗(yàn)②新制的溶液得到沉淀X，元素分析表明X為銅的氧化物，提純干燥后的X在惰性氛圍下加熱，mgX完全分解為ng黑色氧化物Y，。X的化學(xué)式為。(4)取含X粗品0.0500g(雜質(zhì)不參加反應(yīng))與過量的酸性KI完全反應(yīng)后，調(diào)節(jié)溶液至弱酸性。以淀粉為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液15.00mL。(已知：，)標(biāo)志滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是，粗品中X的相對(duì)含量為。解金屬與硝酸反應(yīng)計(jì)算題的一般方法一、硝酸與金屬反應(yīng)的規(guī)律1．硝酸與金屬反應(yīng)不能產(chǎn)生H2。2．還原產(chǎn)物一般為HNO3（濃）NO2，HNO3（稀）NO，很稀的硝酸還原產(chǎn)物也可能為N2O，N2，或NH4NO3。3．硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)既表現(xiàn)出氧化性，又表現(xiàn)出酸性。4．硝酸與Cu反應(yīng)：（1）Cu與濃硝酸反應(yīng)時(shí)，濃硝酸被還原為NO2，氮元素的化合價(jià)變化由+5+4；（2）Cu與稀硝酸反應(yīng)時(shí)，稀硝酸被還原為NO，氮元素的化合價(jià)變化由+5+2。（3）一般情況下，硝酸的濃度越小，其還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài)越低。5．硝酸與Zn反應(yīng)：（1）鋅與濃硝酸：Zn+4HNO?＝Zn(NO?)?+2NO?↑+2H?O（2）鋅與中等濃度的硝酸：3Zn+8HNO?＝3Zn(NO?)?+2NO↑+4H?O（3）與一般稀硝酸4Zn＋10HNO?＝4Zn(NO?)?＋N?O↑＋5H?O（4）與較稀硝酸反應(yīng)：5Zn＋12HNO?＝5Zn(NO?)?＋N?↑＋6H?O（5）與極稀硝酸反應(yīng)：4Zn+10HNO?＝4ZN(NO?)?+NH?NO?+3H?O二、硝酸與金屬反應(yīng)的計(jì)算方法1．原子守恒法HNO?與金屬反應(yīng)時(shí)，一部分HNO?起酸的作用，以NO的形式存在于溶液中；一部分作為氧化劑，轉(zhuǎn)化為還原產(chǎn)物。這兩部分中氮原子的總物質(zhì)的量等于反應(yīng)消耗的HNO?中氮原子的物質(zhì)的量。2．得失電子法HNO?與金屬的反應(yīng)屬于氧化還原反應(yīng)，HNO?中氮原子得電子的物質(zhì)的量等于金屬失電子的物質(zhì)的量。3．電荷守恒法HNO?過量時(shí)反應(yīng)后溶液中（不考慮OH-）有：（代表金屬離子）。4．離子方程式計(jì)算法金屬與H2SO4，HNO?的混合酸反應(yīng)時(shí)，由于硝酸鹽中NO在H2SO4提供的H+的條件下能繼續(xù)與金屬反應(yīng)，因此此類題目應(yīng)用離子方程式來計(jì)算，先作過量判斷，然后根據(jù)完全反應(yīng)的金屬或H+或NO進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，且溶液中要符合電荷守恒。1．（2022·北京·高考真題）下列方程式與所給事實(shí)不相符的是A．加熱固體，產(chǎn)生無色氣體：B．過量鐵粉與稀硝酸反應(yīng)，產(chǎn)生無色氣體：C．苯酚鈉溶液中通入，出現(xiàn)白色渾濁：D．乙醇、乙酸和濃硫酸混合加熱，產(chǎn)生有香味的油狀液體：2．（2021·海南·統(tǒng)考高考真題）用如圖裝置制取干燥的氣體(a、b表示加入的試劑)，能實(shí)現(xiàn)的是選項(xiàng)氣體abA稀B溶液C濃鐵片D濃氨水A．A B．B C．C D．D3．（2021·廣東·高考真題）化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。下列實(shí)驗(yàn)操作或做法正確且能達(dá)到目的的是選項(xiàng)操作或做法目的A將銅絲插入濃硝酸中制備B將密閉燒瓶中的降溫探究溫度對(duì)平衡移動(dòng)的影響C將溴水滴入溶液中，加入乙醇并振蕩萃取溶液中生成的碘D實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將剩余固體放回原試劑瓶節(jié)約試劑A．A B．B C．C D．D1．（2023春·福建福州·高一校聯(lián)考期中）關(guān)于硝酸的說法正確的是A．敞口放置的濃硝酸，濃度會(huì)變低是因?yàn)闈庀跛嵊形訠．稀硝酸與Cu反應(yīng)生成NO和硝酸銅時(shí)，硝酸既表現(xiàn)強(qiáng)氧化性又表現(xiàn)酸性C．硝酸電離出的H+，能被Zn、Fe等金屬還原成H?D．常溫下，向濃硝酸中投入Fe片，不會(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色氣體，沒有反應(yīng)發(fā)生2．（2023春·江西宜春·高一上高中學(xué)?？计谀?.6g鐵、銅合金加入100mL某濃度的稀硝酸中，完全反應(yīng)后，溶液仍呈強(qiáng)酸性，且共收集到NO氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。若反應(yīng)前后溶液的體積變化忽略不計(jì)，則下列說法不正確的是A．上述反應(yīng)中金屬共失去電子0.3mol B．原硝酸的濃度：c(HNO3)=3mol?L-1C．合金中，銅的質(zhì)量為4.8g D．反應(yīng)后，鐵的化合價(jià)為+33．（2023春·江蘇常州·高一常州高級(jí)中學(xué)校考階段練習(xí)）為了測定鐵銅合金的組成，將7.6g鐵、銅合金加入100mL某濃度的稀硝酸中，將合金完全溶解后，共收集到NO氣體2.24L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，并測得溶液中H+的濃度為0.5mol?L-1，若反應(yīng)前后溶液的體積變化忽略不計(jì)，則下列判斷不正確的是A．上述反應(yīng)中金屬共失去電子0.3molB．合金中，銅的質(zhì)量為4.8gC．原硝酸的濃度：c(HNO3)=3mol?L-1D．要使溶液中的金屬離子完全沉淀，需加5mol?L-1的NaOH溶液70mL4．（2023春·四川成都·高一校考期中）我國清代《本草綱目拾遺》中記敘無機(jī)藥物335種，其中“強(qiáng)水”條目下寫道：“性最烈，能蝕五金……其水甚強(qiáng)，五金八石皆能穿第，惟玻璃可盛?！边@里的“強(qiáng)水”是指硝酸，下列有關(guān)硝酸的相關(guān)描述中正確的是A．王水指濃硝酸與濃鹽酸按3：1的體積比混合所得的混合物B．向裝有Fe(NO3)2溶液的試管中加入稀硫酸，可在試管口觀察到紅棕色氣體C．常溫下，濃硝酸可以用鋁制容器儲(chǔ)存，說明濃硝酸與鋁不反應(yīng)D．稀HNO3與金屬反應(yīng)時(shí)，可被還原為更低價(jià)態(tài)，說明稀HNO3氧化性強(qiáng)于濃HNO35．（2023春·黑龍江鶴崗·高一鶴崗一中?？计谥校㈣F粉和銅粉的均勻混合物平均分成四等份，分別加入同濃度的稀硝酸，充分反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成的體積和剩余金屬的質(zhì)量如下表(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有)。下列說法正確的是編號(hào)①②③④硝酸體積/mL100200300400剩余金屬/g18.69.600NO體積/L2.244.486.72VA．①中溶液存在 B．C．硝酸的濃度為 D．④中6．（2023春·福建福州·高一福建省福州第一中學(xué)?？计谥校┠辰饘賳钨|(zhì)跟一定濃度的硝酸反應(yīng)，假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物。當(dāng)參加反應(yīng)的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2:1時(shí)，還原產(chǎn)物是（

）A．NO2 B．NO C．N2O D．N27．（2022·山東德州·統(tǒng)考二模）下列有關(guān)計(jì)算正確的是A．Na2O2作供氧劑時(shí)，每生成5.6LO2(標(biāo)況)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.25NAB．1.92gCu與足量稀硝酸反應(yīng)，被還原硝酸的物質(zhì)的量為0.02molC．利用鋁熱反應(yīng)制備金屬時(shí)，每得到1molFe，一定消耗0.5mol氧化劑D．已知NH3的燃燒熱為316.25kJ/mol，則NH3燃燒的熱化學(xué)方程式為：4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)

△H=-1265kJ/mol8．（2022秋·新疆和田·高三統(tǒng)考期中）向mg由鐵粉和銅粉組成的混合物中，加入某濃度的稀硝酸，充分反應(yīng)后測得生成NO的體積[V(NO)](已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)、m(固體剩余質(zhì)量)隨加入的稀硝酸的體積的變化如圖所示(設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列說法中正確的是A．稀硝酸的濃度為0.4mol·L-1B．a(chǎn)點(diǎn)時(shí)，100mL稀硝酸中溶解了Fe和Cu共8.4gC．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中可能含有的金屬陽離子為Fe2+、Fe3+、Cu2+D．加入稀硝酸至400mL時(shí)，收集到的V(NO)約為6.91L1．（2022秋·山東聊城·高三聊城二中校考期中）某興趣小組探究金屬與硝酸的還原產(chǎn)物，進(jìn)行了下列三組實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是實(shí)驗(yàn)操作(室溫)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①將足量的銅粉加入中，溶液呈綠色，產(chǎn)生紅棕色氣體②將足量的銅粉加入中，溶液呈藍(lán)色，產(chǎn)生無色氣體③將足量的鐵粉加入中，溶液呈淺綠色，無氣體生成A．實(shí)驗(yàn)①②反應(yīng)后溶液顏色不同，說明氧化產(chǎn)物不同B．實(shí)驗(yàn)②中產(chǎn)生的氣體不能和血紅蛋白結(jié)合C．實(shí)驗(yàn)③中鐵發(fā)生了鈍化D．以上實(shí)驗(yàn)說明硝酸的還原產(chǎn)物與硝酸的濃度及金屬的活潑性有關(guān)2．（2022秋·山東青島·高三統(tǒng)考期末）濃硝酸和稀硝酸均具有強(qiáng)氧化性，濃硝酸還原產(chǎn)物為NO2，稀硝酸還原產(chǎn)物為NO。同溫同壓下，0.1mol金屬單質(zhì)M與足量濃硝酸反應(yīng)，生成NO2體積為V1；0.1mol金屬單質(zhì)N與足量稀硝酸反應(yīng)，生成NO體積為V2。下列說法錯(cuò)誤的是A．M和N反應(yīng)中，被還原硝酸的物質(zhì)的量之比一定為B．M和N反應(yīng)中，消耗硝酸的物質(zhì)的量之比一定為C．產(chǎn)物中M和N化合價(jià)之比一定為D．將生成的氣體恰好溶于水生成硝酸，需要通入氧氣的體積之比一定為3．（2023·全國·高三專題練習(xí)）硝酸與金屬反應(yīng)后所得還原產(chǎn)物與硝酸的濃度和金屬的活潑性有關(guān)。10mL0.5mol·L-1HNO3與0.048gMg恰好完全反應(yīng)。若氮元素只被還原到一種價(jià)態(tài)，下列說法不正確的是A．HNO3作還原劑B．HNO3濃度越低，N元素還原價(jià)態(tài)越低C．反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.004molD．還原產(chǎn)物可能為NH4NO34．（2023·山東淄博·校聯(lián)考二模）探究銅與硝酸反應(yīng)的生成時(shí)的硝酸濃度。如圖所示，先通一段時(shí)間后關(guān)閉活塞K，將銅絲伸入溶液中，當(dāng)A中氣體變?yōu)闊o色時(shí)，上提銅絲，再將B中溶液稀釋至，取，用的溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗(忽略硝酸的揮發(fā)、分解及溶液體積變化)。下列說法正確的是A．可用盛有溶液的洗氣瓶進(jìn)行尾氣吸收B．銅與硝酸反應(yīng)主要生成時(shí)的硝酸濃度不大于C．若不通，可能導(dǎo)致所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高D．若通過直接滴定A中剩余酸的量(掩蔽掉的干擾)進(jìn)行求算，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低5．（2023·全國·高三專題練習(xí)）將1.92g銅粉與一定量的濃硝酸反應(yīng)，硝酸的還原產(chǎn)物為NO和NO2，當(dāng)銅粉完全反應(yīng)時(shí)收集到混合氣體1.12L(氣體體積折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則所消耗硝酸的物質(zhì)的量是A．0.08mol B．0.09mol C．0.11mol D．0.12mol6．（2023·全國·高三專題練習(xí)）用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究硝酸與鐵反應(yīng)的產(chǎn)物。主要實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象打開彈簧夾，通入一段時(shí)間CO2后，滴入濃硝酸后無明顯現(xiàn)象，加熱燒瓶，反應(yīng)開始后停止加熱。①A中有紅棕色氣體產(chǎn)生，一段時(shí)間后，氣體顏色逐漸變淺；反應(yīng)停止后，A中無固體剩余。②B中溶液變棕色。取少量A中溶液，加幾滴氯水，再滴入硫氰化鉀溶液③溶液變?yōu)榧t色取少量B中溶液，加熱④B中棕色溶液變淺，有無色氣體逸出，且在空氣中變?yōu)榧t棕色已知：FeSO4+NO=Fe(NO)SO4(棕色)?H<0。下列說法正確的是A．滴入濃硝酸加熱前沒有明顯現(xiàn)象的原因是：溫度低，反應(yīng)速率太慢B．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象③說明反應(yīng)后A中溶液含有Fe2+C．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象④說明A中有NO生成D．可用濃NaOH溶液和濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)硝酸的還原產(chǎn)物中是否有NH7．（2023·全國·高三專題練習(xí)）將質(zhì)量為32g的銅與150mL的一定濃度的硝酸反應(yīng)，銅完全溶解，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L的NO和NO2的混合氣體，將生成的混合氣體與一定體積的氧氣一起通入足量NaOH溶液中，氣體恰好被吸收生成NaNO3。下列說法不正確的是A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，通入的O2體積為5.6LB．向反應(yīng)后的溶液加NaOH，使銅沉淀完全，需要NaOH的物質(zhì)的量至少為1.0molC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體構(gòu)成是5.6L的NO和5.6L的NO2D．硝酸的物質(zhì)的量濃度為10.0mol·L?18．（2023春·重慶萬州·高三重慶市萬州第二高級(jí)中學(xué)?？茧A段練習(xí)）將一定質(zhì)量的鎂銅合金加入到稀硝酸中，兩者恰好完全反應(yīng)，假設(shè)反應(yīng)過程中還原產(chǎn)物全是NO，向所得溶液中加入物質(zhì)的量濃度為3mol·L－1NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1g，則下列有關(guān)敘述中正確的是（

）A．加入合金的質(zhì)量不可能為6.4gB．參加反應(yīng)的硝酸的物質(zhì)的量為0.1molC．沉淀完全時(shí)消耗NaOH溶液的體積為150mLD．溶解合金時(shí)收集到NO氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為2.24L9．（2023·高一課時(shí)練習(xí)）關(guān)于硝酸的說法正確的是A．硝酸電離出的H＋離子，能被Zn、Fe等金屬還原成H2B．濃HNO3與濃HCl按3∶1的體積比所得的混合物叫王水C．硝酸與金屬反應(yīng)時(shí)，主要是＋5價(jià)的氮元素得電子D．常溫下，向濃HNO3中投入Fe片，會(huì)產(chǎn)生大量的紅棕色氣體10．（2023春·甘肅張掖·高一高臺(tái)縣第一中學(xué)?？茧A段練習(xí)）在某100mL混酸中，硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.4mol/L，硫酸的物質(zhì)的量濃度為0.2mol/L，加入2.56g銅粉，微熱，待充分反應(yīng)后，溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為A．0.15mol/L B．0.3mol/L C．0.225mol/L D．無法計(jì)算11．（2022秋·湖南岳陽·高三?？茧A段練習(xí)）實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，金屬與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，硝酸的濃度越稀，對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)越低?，F(xiàn)有一定量的鋁粉和鐵粉的混合物與足量很稀的硝酸充分反應(yīng)，反應(yīng)過程中無氣體放出，在反應(yīng)結(jié)束后的溶液中逐滴加入5mol/LNaOH溶液，所加NaOH溶液的體積與產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是A．點(diǎn)到點(diǎn)的反應(yīng)為：B．樣品中鋁粉和鐵粉的質(zhì)量之比為：C．點(diǎn)對(duì)應(yīng)溶液的體積為D．原硝酸溶液中硝酸的物質(zhì)的量為12．（2023·全國·高三專題練習(xí)）鐵粉與硝酸反應(yīng)可制備硝酸鐵，硝酸鐵溶液可用于刻蝕銀器。鐵粉用量和硝酸濃度都會(huì)影響反應(yīng)產(chǎn)物。I．常溫下過量鐵粉與不同濃度硝酸反應(yīng)的還原產(chǎn)物