Question

14．为了测定某铜银合金的组成，将30.0g合金溶于80mL13.5mol•L^-1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H⁺浓度为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．

Answer 1

分析 金属与硝酸反应生成硝酸盐和氮的氧化物，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，以此来解答．

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）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=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$\left\{\begin{array}{l}{106x+64y=30.0（质量守恒）}\\{x+2y+0.3+0.08=1.08（N元素守恒）}\end{array}\right.$
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$\frac{10.8g}{30.0g}$=36.0%．
答：合金中银的质量分数为36.0%．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握原子守恒、质量守恒的为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法可避免书写化学方程式的繁琐，题目难度不大．