Question

为了测定某铜银合金的成分，将60g的合金完全溶解于160mL 13.5mol/L的浓硝酸中，完全反应后收集到标况下气体13.44L，并测得溶液的C（H⁺）=1mol/L，假使反应后溶液的体积仍然为160mL，则被还原的硝酸的物质的量是

 

；合金中银的质量百分含量是

 

；若把收集到的气体与氧气混合恰好完全溶于水，所需标准状况下氧气的体积是

 

．

Answer 1

考点：有关混合物反应的计算

专题：守恒法

分析：被还原的硝酸生成氮的氧化物（NO、NO₂），根据N元素守恒计算被还原的硝酸的物质的量；
由题意可知，反应后硝酸有剩余，由氮元素守恒，n（HNO₃）=n（气体）+n_剩余（HNO₃）+2n[Cu（NO₃）₂]+n（AgNO₃），再结合金属质量之和列方程计算n（Cu）、n（Ag），进而计算Ag的质量分数；
若把收集到的气体与氧气混合恰好完全溶于水，又生成硝酸，纵观整个过程，金属失去电子物质的量等于氧气获得电子物质的量，据此计算氧气的物质的量，进而计算氧气体积．

解答： 解：①被还原的硝酸生成氮的氧化物（NO、NO₂），根据N元素守恒，被还原的硝酸的物质的量为

13.44L

22.4L/mol

=0.6mol；
②由题意可知，反应后硝酸有剩余，由氮元素守恒，n（HNO₃）=n（气体）+n_剩余（HNO₃）+2n[Cu（NO₃）₂]+n（AgNO₃），即n（HNO₃）=0.6mol+2n（Cu²⁺）+n（Ag⁺）+n（H⁺），故0.16L×13.5mol/L=0.6mol+2n（Cu）+n（Ag）+0.16L×1mol/L，则2n（Cu）+n（Ag）=1.4mol，
由金属质量之和，可知64g/mol×n（Cu）+108g/mol×n（Ag）=60g  
联立方程，解得：n（Cu）=0.6mol； n（Ag）=0.2mol
合金中银的质量分数=

0.2mol×108g/mol

60g

×100%=36%；
③若把收集到的气体与氧气混合恰好完全溶于水，又生成硝酸，纵观整个过程，金属失去电子物质的量等于氧气获得电子物质的量，所需氧气物质的量为：

0.6mol×2+0.2mol×1

4

=0.35mol，所需标准状况氧气体积是：22.4L/mol×0.35mol=7.84L，
故答案为：0.6mol；36%；7.84L．

点评：本题考查混合物计算，难度中等，关键是利用守恒法进行计算，侧重考查学生分析解决问题的能力．