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硝酸氧化性计算题练习

硝酸氧化性计算题练习
1、6.5g锌恰好与125mL 、2mo/L硝酸完全反应,则硝酸的还原产物为( C D )
(A)NO (B)NO
2(C)N
2
O (D)NH
4
NO
3
解析:
设硝酸的还原产物N元素的化合价为a。

6.5g锌的物质的量为0.1mol,0.1mol锌参加反应时,消耗硝酸的量等于硝酸锌中的硝酸根的量与还原产物中氮的量之和,则可列关系式:0.1 ×2+ (0.1 ×2)/(5-a )= 2×0.125, a=1。

故答案为(C)、(D)(注:
NH
4NO
3
中氮元素化合价平均值为+1)。

2、某单质跟浓硝酸反应时,0.25mol单质完全反应消耗1mol硝酸,则单质元素在氧化后的化合价可能是( B D )
A. +1
B. +2
C. +3
D. +4
解析:
设单质元素在氧化后的化合价为X。

由题意可知单质与硝酸按1:4恰好完全反应,单质可能是金属,也可能是非金属,所以此题可能有两个选项符合题意。

利用原子守恒和电子守恒探讨:
(1)若单质为非金属,参加反应的硝酸完全被还原为二氧化氮,由电子守恒则有:
0.25×(X-0)=1×(5-4) 解得 X=4
(2)若单质为金属,参加反应的硝酸部分被还原为二氧化氮,还有一部分生成硝酸盐,由原子守恒则有:0.25×(X-0)=(1-0.25X)×(5-4) 解得 X=2
所以此题答案为BD
3、把0.96g Mg放入某硝酸溶液中发生反应,当Mg反应完毕耗用HNO
3
质量为6.30g,在此反应中还原产物的相对分子质量可能为(B D)
A、30
B、44
C、46
D、80
解析:
设氮元素被还原后的化合价为a。

由题意可知参加反应的金属镁和硝酸的物质的量分别是0.04mol、0.1mol,参加反应的硝酸部分被还原,还有一部分生成硝酸盐,由原子守恒则有:0.04×2 + (0.04×2)/(5-a)= 0.1 解得a=1 故有可能是分子量为
44的NO和分子量为80的NH
4NO
3
(NH
4
NO
3
中氮元素化合价平均值为+1)
4、FeS
2与硝酸反应产物有Fe3+和稀H
2
SO
4
,若反应中FeS
2
和HNO
3
物质的量之比是1∶8
时,则HNO
3
的还原产物为( B )
A.NO
2 B.NO C.N
2
O D.N
2
O
3
解析:
此题可应用氧化还原反应关系式计算,若FeS
2和HNO
3
物质的量之比是1∶8,则FeS
2
和被还原的HNO
3
物质的量之比是1∶5。

设硝酸的还原产物中氮元素的化合价为a,因为
1molFeS
2
完全被氧化可失去电子为15mol,硝酸被还原过程得到的电子也为15mol,可列下列氧化还原关系式:1×15=5×(5-a),求得a=+2,故答案为B。

5、已知0.5mol NH
4NO
3
在一定条件下可分解生成0.2molHNO
3
和16.2gH
2
O以及另外一种
气态物质,则该气态物质是( A )
A. N
2 B. N
2
O C. NO D. N
2
O
3
解析:
16.2gH
2
O的物质的量为16.2/18=0.9mol,故可推知已知的产物中n(H)=2mol,无
剩余;n(O)=1.5mol,无剩余;n(N)=0.2mol,有剩余;故根据可知气态物质为N
2。

6、0.03 mol 的铜完全溶于硝酸,产生氮的氧化物(NO、NO
2、N
2
O
4
)混合气体共 0.05
mol,该混合气体的平均相对分子量可能是( B C )
A . 30
B . 46 C. 50 D. 66
解析:
假设0.05 mol 气体全是NO则转移 0.15 mol 电子;假设0.05 mol 气体全是NO
2
则转0.05 mol电子;假设0.05 mol气体全是N
2O
4
则转移 0.1 mol电子,而实际 0.03 mol
的铜在反应中转移 0.06 mol的电子,因为 0.06 介于 0.05 和 0.15 之间;0.05和0.1 之间;所以用极限法判断组成可能有两种极限。

(1) 气体为NO
2
和NO的混合气体.
解:设NO
2
和NO的物质的量分别为x、y则(据得失电子守恒) :
x+y=0.05① x+3y=0.06②解之:x=0.045 y=0.005
所以平均相对分子量为:(46×9+30×1)/10=44.4
(2)气体为NO
2和N
2
O
4
的混合气体:
解:设NO
2和N
2
O
4
的物质的量分别为x、y则(据得失电子守恒) :
x+y=0.05① x+2y=0.06②解之:x=0.04 y=0.01
所以平均相对分子量为:(46×4+92×1)/5=55.2
实际分子量应介于44.4与55.2之间,答案选 BC。

7、为测定某铜银合金的组成,将30 g 合金完全溶解于80 ml、13.5 mol/L的浓硝酸中,待完全反应(合金溶解)后,收集到6.72 L(标准状况下)的气体,并测得溶液的pH=0(假设反应后溶液的体积仍80 mL),试计算 (1)被还原的硝酸的物质的量; (2)合金中银的质量分数。

解析:
(1)被还原的硝酸就是作氧化剂的硝酸,即生成的1 mol 氮的氧化物就对应 1 mol 被还原的硝酸。

所以: n=6.72/22.4=0.3 mol
(2)设合金中铜银的物质的量分别为x、y则显酸性的硝酸的物质的量为2x + y,因为PH=0则反应后溶液的氢离子浓度为1 mol/L
64x+108y=30 ① 2x+y+6.72/22.4=0.08×13.5–0.08×1 ②(氮元素守恒)
解得x=0.3 y=0.1
则w=(0.1×108)/30 =36%
8、38.4毫克Cu与适量的浓硝酸反应,铜全部作用后,共收集到气体为22.4毫升(标况下),反应消耗的硝酸的物质的量可能为( C )mol
A、1.0×10-3
B、1.6×10-3
C、2.2×10-3
D、2.4×10-3
解析:
Cu------------Cu2+ -------化合价升高2
HNO
3--------NO
2
或NO--------化合价降低1或3
38.4mg的Cu的物质的量为:(38.4×10-3)/64=0.6×10-3 mol则化合价变化了0.6×10-3×2=1.2×10-3 mol
22.4ml的气体是物质的量为:(22.4×10-3)/22.4=1×10-3 mol
设NO
2
的物质的量为 a
根据电子守恒有:a+(0.001-a)×3=1.2×10-3 求解得a=0. 9×10-3 mol
产生的NO的物质的量为0. 1×10-3 mol
所以消耗n(HNO3)=n[Cu(NO
3)
2
+NO+NO
2
],即:1.2×10-3 +1×10-3mol=2.2×10-3 mol
9、在一个10mL试管中充满NO
2和O
2
,将其倒立于盛有足量水的水槽中。

若完全反应后
试管内剩余气体体积为y mL,原混合气中NO
2
体积为x mL。

试写出x取值不同时,y与x的关系式。

解析:
①若10mL NO
2与O
2
的混和气体恰好完全反应,则NO
2
的体积8mL,O
2
的体积为2mL, 此时剩
余气体为零。

即x=8mL时,y=0
②当x<8时,(10-x)mL氧气过量。

与NO
2
反应的氧气为x/4,剩余的氧气为(10-x-x/4)mL。

即y=(10-5x/4)mL, (0<x<8)
③当x>8时,(10-x)mL氧气全部反应,余气为NO。

与氧气反应的NO
2
为4(10-x),只与水
反应的NO
2
为10-5(10-x),即5x-40,则NO的体积为(5x-40)/3,即y=(5x-40)/3 mL, (8<x<10)。

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