硝酸反应中的解题技巧，本文主要内容关键词为：硝酸论文,技巧论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
硝酸是一种典型的强氧化性酸，硝酸反应非常重要，尤其是硝酸反应的计算。在这类题目中常常要运用解题技巧。这里主要介绍两种解题方法：守恒法和极端假设法。
守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法和技巧，也是解答高考试题中应用最多的方法之一。下面列举几例加以说明。
一、利用反应前后的原子守恒关系
例1 0.3mol Cu[，2]S跟HNO[，3]溶液恰好完全反应，生成Cu（NO[，3]）[，2]，H[，2]SO[，4]和H[，2]O，则未被还原的硝酸的物质的量是（）
（A）1.0mol（B）1.2mol
（C）0.3mol（D）2.2mol
解析 未被还原的硝酸中的氮原子的物质的量=反应后硝酸铜中的氮原子的物质的量
Cu[，2]S～2Cu（NO[，3]）[，2]
0.30.6
所以未被还原的硝酸的物质的量是1.2mol，应选（B）。
例2 38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部反应后，共收集气体22.4mL（标准状况），反应消耗硝酸的物质的量可能为（）mmol。
（A）1.0（B）1.6（C）2.2（D）2.4
解析 此题的隐含条件是“随着铜与硝酸反应，硝酸越来越稀，因而产生的气体有“NO[，2]和NO”。根据氮原子守恒（不考虑NO[，2]聚合）有：
n[，HNO[，3]]=n[，Cu（NO[，3]）[，2]]×2+n[，NO[，2]]+n[，NO]
=n[，Cu]×2+n[，总气体]
=（38.4/64）×2+22.4/22.4
=2.2（mmol），应选（C）。
二、利用反应的得失电子守恒关系
例3 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的硝酸的物质的量之比为2∶1时，还原产物为（）
（A）NO[，2] （B）NO （C）N[，2]O （D）N[，2]
解析 设金属物质的量为2mol，即被还原的硝酸为1mol，再设硝酸还原产物中氮元素价态为y，则根据得失电子守恒得：
2x=1×（5-y）。
因为2x是偶数，所以1×（5-y）必为偶数，则y为奇数，应选（C）。
例4 某单质跟浓硝酸反应时，每有0.25mol单质反应就消耗1mol硝酸。则该单质氧化后元素的化合价可能为（）
（A）+1 （B）+2 （C）+3 （D）+4
解析 设单质元素的化合价为x，根据得失电子守恒有：
①若为金属单质：
0.25x=1×（1-0.25x）
x=+2
②若为非金属单质：
0.25x=1×1
x=+4，应选（B）、（D）。
例5 14g铜和银的合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出气体与1.12L（标准状况）的O[，2]混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量是（）
（A）9.6g（B）6.4g
（C）3.2g（D）1.6g
解析 设铜、银的物质的量分别为x、y，由题意可知有如下的反应关系：
①合金+硝酸→硝酸盐+NO[，x]+H[，2]O
②NO[，x]+O[，2]+H[，2]O→HNO[，3]
根据得失电子守恒有：
①中：合金失电子数=硝酸得电子数
②中：NO[，x]失电子数=O[，2]得电子数
因为两个反应中硝酸得电子数=NO[，x]失电子数
所以有：合金失电子数=O[，2]得电子数
则有：2x+y=1.12/22.4×4
64x+108y=14
解得：x=0.05，
铜的质量为0.05×64=3.2，应选（C）。
例6 铜和镁的合金4.6g完全溶于足量的硝酸后，再加入过量的NaOH溶液，生成9.7g沉淀，则合金与硝酸反应时，放出的气体可能是（）
（A）0.2mol的NO
（B）0.2mol的NO[，2]和0.05mol的N[，2]O[，4]
（C）0.1mol的N[，2]O
（D）0.1mol的NO，0.1mol的NO[，2]，0.1mol的N[，2]O[，4]
解析 分析题意可知：
即金属失电子数=OH[-]的物质的量=硝酸得电子数，
OH[-]的物质的量为（9.7-4.6）/17=0.3mol，
即可直接找出得电子数为0.3mol的选项，应选（B）。
练习1：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4480mL的NO[，2]和336mL的N[，2]O[，4]气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的NaOH溶液，生成沉淀的质量为（）
（A）9.02g（B）8.51g
（C）8.26g（D）7.04g
练习2：已知镁和稀硝酸反应时，每有1mol硝酸反应，就有0.8mol电子转移，此时硝酸的还原产物可能是（）
（A）NO[，2]
（B）N[，2]O
（C）NH[，4]NO[，3]（D）NO
在硝酸反应中，因为还原产物的不确定，或者是纯净物，或者是混合物，因此常常可用极端假设法，即把混合物假设成纯净物，采用抓两端、定中间的方法。
例7 在铜跟硝酸反应生成Cu（NO[，3]）[，2]和氮氧化物NO或NO[，2]或NO与NO[，2]的混合物（不考虑N[，2]O[，4]）时，若Cu（NO[，3]）[，2]的物质的量是3/8mol，则生成的氮氧化物气体的体积不可能是（标准状况）（）
（A）5.6L （B）11.2L
（C）16.8L（D）22.4L
解析 假设铜跟硝酸反应只生成NO
3Cu+8HNO[，3]—→3Cu（NO[，3]）[，2]+2NO↑+4H[，2]O
3/8mol 1/4mol
V（NO）=1/4×22.4=5.6L。
假设铜跟硝酸反应只生成NO[，2]，
Cu+4HNO[，3]—→Cu（NO[，3]）[，2]+2NO[，2]↑+2H[，2]O
3/8mol 3/4mol
V（NO[，2]）=3/4×22.4=16.8L。
所以生成的氮氧化物气体的体积在5.6～16.8之间，应选（D）。
同样上述[例2]也可用此法。
练习3：含ngHNO[，3]的稀溶液恰好与mg铁粉完全反应，若HNO[，3]只被还原为NO，则n∶m可能是（）
①5∶1 ②9∶2 ③3∶1 ④2∶1
⑤4∶1
（A）②或③或⑤（B）①或③或④
（C）②或③（D）①或③
由上可见，由于硝酸反应的复杂性而使该类计算有一定的难度，但只要掌握恰当的方法和技巧，巧用守恒法、极端假设法等等，就会使解题过程简捷，解题思路清晰，使问题化繁为简，由难变易，从而提高了解题速度。
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