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微专题26 金属与硝酸反应的规律与计算
一、硝酸与金属反应的规律
1．硝酸与金属反应不能产生H。
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2．还原产物一般为HNO （浓） NO ，HNO （稀） NO，很稀的硝酸还原
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产物也可能为NO，N，或NH NO 。
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3．硝酸与金属反应时既表现出氧化性，又表现出酸性。
4．硝酸与Cu反应：
（1）Cu与浓硝酸反应时，浓硝酸被还原为NO ，氮元素的化合价变化由+5 +4；
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（2）Cu与稀硝酸反应时，稀硝酸被还原为NO，氮元素的化合价变化由+5 +2。
（3）一般情况下，硝酸的浓度越小，其还原产物的价态越低。
5．硝酸与Zn反应：
（1）锌与浓硝酸：Zn+4HNO₃＝Zn(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O
（2）锌与中等浓度的硝酸：3Zn+8HNO₃＝3Zn(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O
（3）与一般稀硝酸4Zn＋10HNO₃＝4Zn(NO₃)₂＋N₂O↑＋5H₂O
（4）与较稀硝酸反应：5Zn＋12HNO₃＝5Zn(NO₃)₂＋N₂↑＋6H₂O
（5）与极稀硝酸反应：4Zn+10HNO₃＝4ZN(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O
二、硝酸与金属反应的计算方法
1．原子守恒法
HNO₃与金属反应时，一部分HNO₃起酸的作用，以NO 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。
2．得失电子法
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。
3．电荷守恒法
HNO₃过量时反应后溶液中（不考虑OH-）有：
（ 代表金属离子）。
4．离子方程式计算法
金属与HSO ，HNO₃的混合酸反应时，由于硝酸盐中NO 在HSO 提供的H+的条件下
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能继续与金属反应，因此此类题目应用离子方程式来计算，先作过量判断，然后根据完
全反应的金属或H+或NO 进行相关计算，且溶液中要符合电荷守恒。
【典例精析】
1．铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO、NO、NO 的混合气体，这些气体
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与2.8L O (标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。则消耗铜的质
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量为( )
A．16g B．64g C．32g D．无法计算
2．200 mL硝酸与一定量铝铁合金反应生成 3.36 L NO（标况），向反应后的溶液中加入
150 mL 3 mol·L-1的NaOH溶液，使铝铁元素恰好全部转化为沉淀，则原硝酸的浓度是
A．3 mol·L-1 B．2.25 mol·L-1 C．1. 5 mol·L-1 D．无法计算
【专题精练】
1．将9.0 g铜和铁的混合物投入100 mL稀硝酸中并加热，充分反应后得到标准状况下
1.12 L NO，剩余4.8 g金属；继续加入100 mL等浓度的稀硝酸，金属完全溶解，又得到
标准状况下1.12 L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则下列说法
正确的是 ( )
A．原混合物中铜和铁的物质的量均为0.075 mol
B．反应前稀硝酸的物质的量浓度无法计算
C．若向上述最后所得溶液中再加入足量稀硝酸，还可得到标准状况下1.12 L NO
D．第一次与100 mL稀硝酸反应后剩余的4.8 g金属为铜和铁2．铁粉和铜粉的均匀混合物平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在
标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO)：
编号 ① ② ③ ④
稀硝酸体积/mL 100 200 300 400
剩余金属/g 18．0 9．6 0 0
NO体积/mL 2240 4480 6720 V
下列计算结果正确的是 （ ）
A．①中溶解了5．6gFe B．硝酸的浓度为0．4mol/L
C．②中溶解了9．6gCu D．④中V=8960
3．将m g的镁、铜合金加到一定量的稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物全
部是NO）．向反应后溶液中加入5mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比
原合金质量增加10.2g，则下列叙述正确的是
A．当金属全部溶解时，无法计算出参与反应的硝酸的物质的量
B．7.2＜m＜19.2
C．当金属全部溶解时，收集到NO气体的体积一定为4.48L
D．当生成沉淀的量达到最大值时，消耗NaOH溶液的体积为120mL
4．把0.3mol铜完全溶解于某浓度的硝酸中收集到0.3mol 气体，则反应消耗硝酸的物质
的量为（ ）
A．1.2mol B．0.8mol C．0.9mol D．无法计算
5．某金属单质能与足量浓硝酸反应，放出NO 气体，若参加反应的金属单质与硝酸的物
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质的量之比为1：ａ，则该金属元素在反应后生成的硝酸盐中的化合价是
A．+2a B．+a C．+a/2 D．+a/4
6．在一定温度下，某浓度的硝酸与金属锌反应生成 NO 和NO的物质的量之比为1∶3，
2
则要使1 mol金属锌完全反应，需要硝酸的物质的量为
A．2.8 mol B．2.6 mol C．2.4 mol D．0.8 mol7．某非金属单质（化学式为R）跟浓硝酸反应，已知浓硝酸的还原产物是NO ，若参加
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反应的单质与硝酸的个数之比为1：4，则该元素在产物中所显示的化合价是 （ ）
A．+1 B．+2 C．+3 D．+4
8．物质的量之比为1∶3的锌与稀硝酸混合,若硝酸被还原的产物为NO,反应结束后锌没
2
有剩余,下列说法中正确的是( )
A．在此反应中硝酸体现强氧化性,全部被还原
B．向反应后的溶液中再加入金属铁,不再发生化学反应
C．该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶4
D．该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸之比为1∶5
9．某溶液100mL，其中含硫酸0.01mol，硝酸0.04mol，若在该溶液中投入1.92g铜粉微
热，反应后放出一氧化氮气体约为
A．0.02 mol B．0.01 mol C．0.015 mol D．无法计算
10．为了测定某铜银合金的成分，将30.0 g 合金溶于80 mL13.5 mol·L-1的浓HNO 中，待
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合金完全溶解后，收集到气体6.72 L （标准状况），并测得溶液中c(H+)＝1mol·L-1。假设
反应后溶液的体积仍为80 mL，试计算：
①被还原的HNO 的物质的量是____________；（只写结果）
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②合金中铜的质量分数为____________。（写出计算过程）
