四川省雅安市芦山中学 方培均 6256000
关键词：金属 硝酸 硫酸
新课改、新课标对教学的要求：培养学生的科学素养和探究能力。
新课标《人教版》化学必修一97页第四章第4节：
氨 硝酸 硫酸。该节重点学习了氨 、 硝酸 、硫酸的性质。
金属与硝酸、硫酸反应是元素及其化合物中的重要知识点和重要的考点。
现将金属与硝酸、硫酸反应的问题探讨归纳如下：
关键词：金属 硝酸 硫酸
一：知识回顾
1：金属与浓硝酸、稀硝酸的反应
Cu + 4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3 (稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
Ag + 2HNO3 (浓) = AgNO3 + NO2↑ + H2O
3Ag + 4HNO3 (稀) = 3AgNO3 + NO↑ + 2H2O
Fe + 4HNO3 (稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
2:金属与浓硫酸、稀硫酸的反应
Zn + H2SO4(稀)= ZnSO4 + H2↑
Zn + 2H2SO4(浓)= ZnSO4 + SO2↑ + 2H20
Cu + 2H2SO4(浓)= CuSO4 + SO2↑ + 2H20
二：定性分析---问题讨论
1：过量的Cu与一定量的浓硫酸发生反应。
（1）发生的反应有几个？（2）反应结束后硫酸是否能消耗完？
分析：由于Cu和浓硫酸加热要发生反应，Cu和稀硫酸不反应。
（1）发生的反应只有一个？ Cu + 2H2SO4(浓)= CuSO4 + SO2↑ + 2H20
（2）反应结束后硫酸不能消耗完。
2：过量的Zn与一定量的浓硫酸发生反应。
（1）发生的反应有几个？（2）反应结束后硫酸是否能消耗完？
（3）生成的气体有哪些？
分析：由于Zn和浓硫酸加热要发生反应，随着反应的进行硫酸浓度逐渐变小，Zn和稀硫酸也要反应。
（1）发生的反应有两个？
Zn + 2H2SO4(浓)= ZnSO4 + SO2↑ + 2H20 Zn + H2SO4(稀)= ZnSO4 + H2↑
（2）反应结束后硫酸能被消耗完。
（3）生成的气体有SO2和H2。
3：过量的Cu与一定量的浓硝酸发生反应。
（1）发生的反应有几个？（2）反应结束后硝酸是否能消耗完？
（3）生成的气体有哪些？
分析：由于Cu和浓硝酸、稀硝酸都要发生反应，随着反应的进行硫酸浓度逐渐变小。
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（1）发生的反应有两个。
Cu + 4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
3Cu + 8HNO3 (稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
（2）反应结束后硝酸能被消耗完。
（3）生成的气体有哪些。NO2、NO、N2O4。 2NO2 ?N2O4
4：少量的Fe与足量的稀硝酸发生反应。
（1）发生的反应有几个？（2）反应结束后溶液中铁元素以什么形式存在？
分析：由于浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，Fe与硝酸反应只能生成Fe3+。
（1）发生的反应有一个。Fe + 4HNO3 (稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
（2）反应结束后溶液中铁元素的存在形式。Fe3+
5：过量的Fe与一定量的稀硝酸发生反应。
（1）发生的反应有几个？（2）反应结束后溶液中铁元素以什么形式存在？
分析：由于浓硝酸和稀硝酸都具有强氧化性，Fe与硝酸反应只能生成Fe3+。
过量的Fe又能将Fe3+还原成Fe2+。
（1）发生的反应有两个。
先：Fe + 4HNO3 (稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
后：Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2
总反应：3Fe + 8HNO3 (稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
（2）反应结束后溶液中铁元素的存在形式。Fe2+
三：定量计算
（一）Fe与稀硝酸的反应
1：少量的Fe与足量的稀硝酸发生反应。
（1）发生的反应：
Fe + 4HNO3 (稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ +2H2O
（2）当n(Fe）/n(HNO3)=1/4时：溶液中只有Fe3+
2：过量的Fe与一定量的稀硝酸发生反应。
（1）发生的反应：
先：Fe + 4HNO3 (稀) = Fe(NO3)3 + NO↑ + 2H2O
后：Fe + 2Fe(NO3)3 = 3Fe(NO3)2
总反应：3Fe + 8HNO3 (稀) = 3Fe(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O
（2）当n(Fe）/n(HNO3) = 3/8时：溶液中只有Fe2+
（3）当1/4 < n(Fe）/n(HNO3) < 3/8时：溶液中既有Fe2+又有Fe3+
例：在300ml 0.5mol.L-的稀硝酸中加入0.05mol的Fe,计算反应后溶液中Fe2+和Fe3+的物质的量。
（二）Cu与浓硫酸的反应
例：过量的Cu与50ml浓硫酸发生反应，反应结束，生成标准状况下的SO2气体10.08L。
则浓硫酸的物质的量的浓度 （大于、等于、小于） mol.L-。
（三）Zn与浓硫酸的反应
例：13.0gZn与35.0ml 10.0mol.L-的浓硫酸恰好完全反应,生成标准状况下的气体4.48L。计算气体中SO2和H2的物质的量。（方法提示：利用电子守恒和物料守恒）
论文作者:方培均
论文发表刊物:《现代中小学教育》2019第3期
论文发表时间:2019/4/23
标签：硝酸论文; 发生论文; 硫酸论文; 溶液论文; 结束后论文; 浓硫酸论文; 气体论文; 《现代中小学教育》2019第3期论文;