Question

某学校研究性学习小组的三位同学，欲用浓硝酸来测定其铜银合金中铜的质量分数。已知：在反应过程中，随着浓硝酸浓度的降低，还原产物中还会有NO生成。请针对这三位同学的设计，完成下列问题：

（1）甲同学取合金样品14.0 g加入A中，然后将装置A、B相连，并向A中加入13.0 mol·L^-1的硝酸25.0 mL充分反应后测得生成气体的体积为2.24 L(标准状况下)，及反应后容器A中溶液H⁺浓度为1.0 mol·L^-1(假设反应后溶液体积不变)。利用以上数据，你认为甲同学能得到合金中铜的质量分数吗？如果能，请写出计算过程及结果；如果不能，请简述理由。

（2）乙同学将装置A、C相连，向A中加入w g合金样品和足量浓硝酸充分反应，将生成的气体简单作了吸收处理后，便向反应后的A溶液中加入一种常见试剂，充分反应后，再经过简单的实验操作就达到了目的。请你简述他的实验思路。

（3）丙同学将装置A、D相连，向A中加入一定质量的合金样品和足量浓硝酸，充分反应后用排水集气法测定了生成气体的体积，也达到了实验目的。

①D中发生反应的化学方程式：______________________________________________。

②假设已知合金中Cu、Ag的总物质的量为a mol,水洗后气体的体积是b L(标准状况下)，则合金中Cu的物质的量是___________。（结果不必简化）

Answer 1

(1)能。设Cu、Ag的物质的量分别为x、y，则有：

(氮守恒)

x=0.05 mol  即3.2 g

∴Cu的质量分数为:22.9%。

(2)向反应后的混合液中加入过量的NaCl溶液，过滤、洗涤并干燥、称量所得AgCl沉淀的质量，再进行计算求得合金中Ag的质量，再根据合金总质量，可得合金中Cu的质量分数。

（3）①3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

②（-a）mol

设Cu、Ag的物质的量分别为x,y

则有 (得失电子守恒)

∴x=（-a）mol