Question

（10分）为了测定某铜银合金的成分，将30.0g该合金溶于80.0mL浓度为13.5mol/L的浓HNO₃中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72L（标准状况），并测得溶液的c（H⁺）=1.0mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80.0mL，试计算：

   （1）被还原的硝酸的物质的量。

  

（2）合金中铜的质量分数。

（3）6.72L（标准状况）气体的组成。

Answer 1

(1) 0.3mol (3分)  （2）64.0%  (3分)

(3) V(NO₂)=2.24L  , V(NO)=4.48L (共4分)

解析：

（1）硝酸被还原后的产物是NO₂或NO或NO₂、NO，因为1mol的HNO₃还原得到1mol气体，因此产生气体的物质的量即是被还原的HNO₃的物质的量。故被还原的硝酸的物质的量n（HNO₃）= = 0.3mol

（2）因为反应后c（H⁺）=1.0mol/L，说明硝酸过量。

参加反应的硝酸为：13.5mol/L×0.080L-1.0mol/L×0.080L=1.0mol。

设合金中Cu的物质的量为x，Ag的物质的量为y。

根据质量为30.0g，可得：64g/mol·x +108g/mol·y =30.0g

1mol参加反应的HNO₃中有0.3mol被还原，有0.7mol起酸的作用生成硝酸盐，

据此有：2x+y=0.7mol。解得x=0.3mol，y=0.1mol。

故 w（Ag）= ×100%=64.0%。

（3）设气体中NO₂和NO的物质的量分别为a mol、b mol。

据元素守恒有：a+b＝0.3；据电子得失守恒有：a+3b＝0.3×2+0.1×1＝0.7

解上述两方程得: a=0.1,b=0.2

故,V(NO₂)=2.24L  , V(NO)=4.48L 。