专题四 第七讲 氮的氧化物的计算与硝酸相关的计算（含解析）2026届高中化学大一轮复习讲义.docVIP

氮的氧化物的计算与硝酸相关的计算

【方法与规律】

1．氮的氧化物和O2、H2O反应的计算方法

(1)NO2和O2混合气体溶于水的计算

①计算依据：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO……i

2NO＋O2===2NO2………………ii

i×2＋ii得：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3…iii

②由4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3可知

V(NO2)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＝4∶1，恰好完全反应，无气体剩余,＜4∶1，O2过量，剩余气体为O2,＞4∶1，NO2过量，剩余气体为NO))

(2)NO与O2同时通入水中的计算

①计算依据：2NO＋O2===2NO2………………i

3NO2＋H2O===2HNO3＋NO……ii

i×2＋ii得：4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3…iii

②由4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3可知

V(NO)∶V(O2)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＝4∶3，恰好完全反应，无气体剩余,＞4∶3，剩余气体为NO,＜4∶3，剩余气体为O2))

(3)NO2、NO、O2三种混合气体通入水中

①计算依据：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3

②处理方法：将NO2与水先反应，按反应3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，求出生成NO的体积，再加上原混合气体中NO的体积，得NO的总体积，最后按反应4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3进行计算

【精准训练1】

1．在一定条件下，将NO2和O2的混合气体12mL通入足量水中，充分反应后剩余2mL气体(同温同压下)，则原混合气体中氧气的体积为()

①1.2mL②2.4mL③3mL④4mL

A．①②B．②③C．③④D．①④

2．60mLNO2和O2的混合气体通入倒立在水槽中盛满水的玻璃筒(带刻度)中，充分反应后，筒内剩余10mL气体，则原混合气体中的NO2与O2的体积比可能为()

A．3∶1B．6∶1C．9∶1D．12∶1

3．将充有mmLNO2和nmLNO气体的试管倒立于盛水的水槽中，然后通入nmLO2，且mn，则充分反应后，试管中气体在同温同压下的体积为()

A．eq\f(2n－m,3)mLB．eq\f(m－n,3)mLC．eq\f(3,m－n)mLD．eq\f(4m－n,3)mL

4．如图所示，相同条件下，两个容积相同的试管分别装满NO2和NO气体，分别倒置于水槽中，然后通过导管缓慢通入氧气，边通边慢慢摇动试管，直到两个试管内充满液体。假设试管内的溶质不向水槽中扩散，则两个试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为()

A．1∶1B．5∶7C．7∶5D．4∶3

2．硝酸与金属反应的有关计算

(1)思维模型

(2)“四法”突破金属与硝酸的计算

①氮原子守恒法：HNO3与金属反应时，一部分HNO3起酸的作用，以NOeq\o\al(－,3)的形式存在于溶液中；一部分作为氧化剂转化为还原产物，这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量。以Cu与硝酸反应为例，反应前所有的N只存在于HNO3中，反应后含N的物质有HNO3的还原产物(假设有NO2、NO)和Cu(NO3)2，若HNO3过量，则过量HNO3中也含N，则有n(N)＝n(NO2)＋n(NO)＋2n[Cu(NO3)2]＋n(HNO3)剩(N原子守恒)

=2\*GB3②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。以Cu与硝酸反应为例，反应中失去电子的是参加反应的Cu，Cu－2e－===Cu2＋；得到电子的是被还原的HNO3(假设还原产物为NO2、NO)，NOeq\o\al(－,3)＋e－===NO2、NOeq\o\al(－,3)＋3e－===NO。根据得失电子守恒，则有2n(Cu)＝n(NO2)＋3n(NO)。若将生成的氮的氧化物气体与一定量的氧气共同通入水中，氮的氧化物完全生成硝酸，由于开始反应物为硝酸，中间生成了氮的氧化物，但最终又变回了硝酸，所以相当于铜失去的电子最终由氧气得到，则有2n(Cu)＝n(O2)

=3\*GB3③离子方程式计算法：金属与H2S