Question

为了测定某铜银合金的成分，将30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L（标准状况），（不考虑N₂O₄的生成）并测得溶液中的c（H⁺）=1mol/L．假设反应后溶液的体积仍为80mL．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．

Answer 1

分析：被还原的硝酸的物质的量等于生成气体的物质的量，根据反应中消耗硝酸的物质的量结合质量守恒列方程组可计算合金中银的质量分数．

解答：解：（1）被还原的硝酸的物质的量等于生成气体的物质的量，即：n（HNO₃）（被还原）=

6.72L

22.4L/mol

=0.3mol，
答：被还原的硝酸的物质的量为0.3mol．
（2）剩余硝酸的物质的量为n（HNO₃）（剩余）=0.08L×1mol/L=0.08mol，
参加反应的硝酸为：0.08L×13.5mol/L-0.08mol=1mol，
设混合物中含有xmolAg，ymolCu，
则有

108x+64y=30.0(质量守恒) x+2y+0.3+0.08=1.08(N元素守恒)

解之得：

x=0.1 y=0.3

则：m（Ag）=0.1mol×108g/mol=10.8g，
合金中银的质量分数为：

10.8g

30.0g

×100%=36.0%．
答：合金中银的质量分数为36.0%．

点评：本题考查方程式的相关计算，可从质量守恒的角度计算，可以省去书写化学方程式的繁琐．