Question

为了测定某铜银合金的组成，将17.2g合金溶于50mL 11.0mol/L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，只生成NO₂和NO气体，共4.48L（标准状况），并测得此时溶液中硝酸的物质的量浓度为1.0mol/L．假设反应后溶液的体积仍为50mL．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

考点：有关混合物反应的计算

专题：计算题

分析：（1）被还有的HNO₃生成NO₂和NO，根据N原子守恒可知，被还原的n（HNO₃）=n（NO₂+NO）；
（2）计算参加反应的HNO₃的物质的量，设合金中铜、银物质的量分别为x、y，产物Cu（NO₃）₂、AgNO₃中含NO₃^-物质的量各为2x、y，根据合金质量及N原子守恒列方程，进而计算Ag的质量分数．

解答： （1）收集到的气体为NO₂和NO，故被还原的n（HNO₃）=n（NO₂+NO）=4.48 L÷22.4L?mol^-1=0.20mol，
答：被还原的硝酸的物质的量为0.2mol．
（2）反应的n（HNO₃）=11.0 mol?L^-1×0.050L-1.0 mol?L^-1×0.05L=0.5 mol
设合金中铜、银物质的量分别为x、y，则：
64 g?mol^-1?x+108 g?mol^-1?y=17.2 g  ①
产物Cu（NO₃）₂、AgNO₃中含NO₃^-物质的量各为2x、y，据N守恒可得：
2x+y+0.20 mol=0.50 mol ②
解①②得  y=0.10 mol
故合金中银的质量分数=（0.10 mol×108g?mol^-1÷17.2g）×100%=62.8%
答：合金中银的质量分数为62.8%．

点评：本题考查混合物计算、氧化还原反应计算，难度中等，注意反应中硝酸起氧化剂、还原剂作用，注意守恒思想的应用．