Question

14．為了測定某銅銀合金的組成，將30.0g合金溶于80mL13.5mol•L^-1的濃HNO₃中待合金完全溶解后，收集到氣體6.72L（標準狀況），并測得溶液的H⁺濃度為1mol/L，假設反應后溶液的體積仍為80mL，試計算：
（1）被還原的硝酸的物質的量；
（2）合金中銀的質量．

Answer 1

分析 金屬與硝酸反應生成硝酸鹽和氮的氧化物，被還原的硝酸的物質的量等于生成氣體的物質的量，根據反應中消耗硝酸的物質的量結合質量守恒列方程組可計算合金中銀的質量分數，以此來解答．

解答 解：（1）被還原的硝酸的物質的量等于生成氣體的物質的量，即：n（HNO₃）（被還原）=$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
答：被還原的硝酸的物質的量為0.3mol．
（2）剩余硝酸的物質的量為n（HNO₃）（剩余）=0.08L×1mol/L=0.08mol，
參加反應的硝酸為：0.08L×13.5mol/L-0.08mol=1mol，
設混合物中含有xmolAg，ymolCu，
則有$\left\{\begin{array}{l}{106x+64y=30.0（質量守恒）}\\{x+2y+0.3+0.08=1.08（N元素守恒）}\end{array}\right.$
解之得：x=0.1，y=0.3
則：m（Ag）=0.1mol×108g/mol=10.8g，
合金中銀的質量分數為$\frac{10.8g}{30.0g}$=36.0%．
答：合金中銀的質量分數為36.0%．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握原子守恒、質量守恒的為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意守恒法可避免書寫化學方程式的繁瑣，題目難度不大．