延伸·拓展①同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3②NO2,进行喷泉实验,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度大小关系为(C)A.①>②B.①<②C.①=②D.不能确定设圆底烧瓶的体积为VL,所含气体的物质的量为V/Vmmol。则:c(NH3)=(V/Vm)/Vmol/L=1/Vmmol/L而3NO2+H2O=2HNO3+NO,c(HNO3)=[2V/(3Vm)mol]/[2/3VL]=1/Vmmol/L规律:只要在同温同压下,单一气体(或某一气体中混有空气)如进行“喷泉”实验(在H2O中)后所得溶液的浓度均相同。它与液体上升高度无关。如在标准状况下,则浓度为1/22.4mol/L。②.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(C)。A.Fe2(SO4)3B.Na2CO3C.KNO3D.FeSO4例2.铁铜混合物加入不足量的硝酸,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m2g,则m1与m2的关系是(A)。A.m1一定大于m2B.m1一定等于m2C.m1可能等于m2D.m1可能大于m2值得注意的是:硝酸盐中的NO3-与其它酸中的H+形成硝酸。硝酸与金属反应的计算③例3.在100mL混合溶液中,HNO3和H2SO4的物质的量浓度分别是0.4mol/L,0.1mol/L向该混合液中加入1.92g铜粉,加热待充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度是(B)。A.0.15B.0.225C.0.35D.0.45【解析】考虑到硝酸与铜反应生成的硝酸铜中硝酸根离子会与其它酸中的氢离子形成的溶液会继续与铜反应n(Cu)=0.03moln(HNO3)=0.04moln(H2SO4)=0.01mol3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(H+少量)38230.06(0.06/8)*3=0.0225解得:C(Cu2+)=0.0225/0.1mol/L④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氮的氧化物,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AA.1∶4B.1∶5C.2∶3D.2∶5【解析】硝酸与金属反应,反应的硝酸包括做酸介质的硝酸(未被还原)和做氧化剂的硝酸(被还原)两部分设n(Zn)=2moln(HNO3)=5molZn--Zn(NO3)2--2HNO3(酸)2mol2mol4mol则做氧化剂被还原的硝酸5mol-1mol=4mol⑤将1.92g铜粉与一定量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1120mL。(假设反应中只产生NO或NO2)则消耗硝酸的物质的量为(1.1)mol。【解析】硝酸与金属反应,反应的硝酸包括做酸介质的硝酸(未被还原)和做氧化剂的硝酸(被还原)两部分n(Cu)=0.03moln(NOx)=0.05molCu--Cu(NO3)2--2HNO3(酸)0.03mol0.06molNOx--HNO3(氧化剂)0.05mol0.05mol硝酸总的物质的量0.06mol+0.05mol=0.11mol计算中的守恒思想的应用(1)守恒法HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,;一部分作为氧化剂,这两部分中HNO3的总物质的量等于反应消耗的HNO3的物质的量。做酸的硝酸看硝酸盐,做氧化剂的硝酸看氮的氧化物。⑥将32g铜与一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:(1)NO的体积为___5.6___L,NO2的体积为___5.6___L。(2)参加反应的硝酸的物质的量是___1.5mol__。解析:(1)设反应得到的NO和NO2的物质的量分别为x和y解题思路为化合价升降相等(铜元素化合价的升高等于氮元素化合价的降低)x+y=11.2/22.4①生成xmolNO得到3xmol电子,生成ymolNO2得到ymol电子。则3x+y=(32/64)*2②解得x=y=0.25molV(NO)=V(NO2)=5.6L(2)参加反应的硝酸分两部分:一部分显酸性,生成硝酸铜;另一部分被还原为NO和NO2,所以参加反应的硝酸的物质的量为:0.5mol×2+0.5mol=1.5mol.(2)得失电子守恒法HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。⑦例71.92gCu投入到一定量的浓硝酸中,铜完全溶解,生成的气体的颜色越来越浅,共收集到672mL的气体(标准状况下).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氧气,恰好使气体完全溶于水,则通入的氧气的体积为(336)mL。【解析】从整个过程看,不难得出,铜失去的电子最终给了氧气,根据电子守恒2Cu--O2即可得出氧气为336mL⑧将6.4gCu与80mol/L60mL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amol.(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Cmol。A.0.28B.0.31C.a+0.2D.a+0.4(3)电荷守恒法HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)则有:c(NO-3)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子)