有关硝酸与金属反应的计算技巧

硝酸与金属反应的一般规律

• 金属与$\ce{HNO_3}$反应一般不生成$\ce{H_2}$，浓$\ce{HNO_3}$一般被还原为$\ce{NO_2}$，稀$\ce{HNO_3}$一般被还原为$\ce{NO}$，极稀的硝酸还可以被还原成$\ce{NH_3}$，生成硝酸铵。

• 足量金属与一定量浓硝酸反应时，随着硝酸浓度的降低，产物也发生改变。

• 金属与$\ce{HNO_3}$反应一般通式：

  $金属+浓硝酸\ce{->}$$金属硝酸盐+NO_2↑+H_2O$

  $金属+稀硝酸\ce{->}$$金属硝酸盐+NO↑+H_2O$

• 在金属与$\ce{HNO_3}$的反应中，$\ce{HNO_3}$部分做氧化剂被还原为气体，部分表现酸性，生成硝酸盐。

计算方法及守恒思想的应用

• 原子守恒法：$\ce{HNO_3}$与金属反应时，反应消耗的硝酸中氮原子的总物质的量等于反应后生成的气体$\ce{NO_x}$和$NO{_3^{-}}$中氮原子的总物质的量。
• 得失电子守恒法：$\ce{HNO_3}$与金属的反应属于氧化还原反应，$\ce{HNO_3}$中$\ce{N}$得电子的物质的量等于金属失电子的物质的量。
• 电荷守恒法：硝酸过量时，反应后溶液中金属离子$M{^{n+}}$和$H{^{+}}$所带正电荷的总物质的量等于$NO{_3^{-}}$所带负电荷的总物质的量，即$c(NO_3^-)\ce{=}c(H^+)+nc(M^{n+} )$ 。
• 离子方程式计算法：利用离子方程式找出各种量的相互关系，先做过量判断，然后根据完全反应的金属或$\ce{H^+}$或$\ce{NO_3^-}$进行相关计算，且溶液要符合电荷守恒。