Question

為了測定某銅銀合金的成分，將60g的合金完全溶解于160mL 13.5mol/L的濃硝酸中，完全反應后收集到標況下氣體13.44L，并測得溶液的C（H⁺）=1mol/L，假使反應后溶液的體積仍然為160mL，則被還原的硝酸的物質的量是

 

；合金中銀的質量百分含量是

 

；若把收集到的氣體與氧氣混合恰好完全溶于水，所需標準狀況下氧氣的體積是

 

．

Answer 1

考點：有關混合物反應的計算

專題：守恒法

分析：被還原的硝酸生成氮的氧化物（NO、NO₂），根據N元素守恒計算被還原的硝酸的物質的量；
由題意可知，反應后硝酸有剩余，由氮元素守恒，n（HNO₃）=n（氣體）+n_剩余（HNO₃）+2n[Cu（NO₃）₂]+n（AgNO₃），再結合金屬質量之和列方程計算n（Cu）、n（Ag），進而計算Ag的質量分數；
若把收集到的氣體與氧氣混合恰好完全溶于水，又生成硝酸，縱觀整個過程，金屬失去電子物質的量等于氧氣獲得電子物質的量，據此計算氧氣的物質的量，進而計算氧氣體積．

解答： 解：①被還原的硝酸生成氮的氧化物（NO、NO₂），根據N元素守恒，被還原的硝酸的物質的量為

13.44L

22.4L/mol

=0.6mol；
②由題意可知，反應后硝酸有剩余，由氮元素守恒，n（HNO₃）=n（氣體）+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，則2n（Cu）+n（Ag）=1.4mol，
由金屬質量之和，可知64g/mol×n（Cu）+108g/mol×n（Ag）=60g  
聯立方程，解得：n（Cu）=0.6mol； n（Ag）=0.2mol
合金中銀的質量分數=

0.2mol×108g/mol

60g

×100%=36%；
③若把收集到的氣體與氧氣混合恰好完全溶于水，又生成硝酸，縱觀整個過程，金屬失去電子物質的量等于氧氣獲得電子物質的量，所需氧氣物質的量為：

0.6mol×2+0.2mol×1

4

=0.35mol，所需標準狀況氧氣體積是：22.4L/mol×0.35mol=7.84L，
故答案為：0.6mol；36%；7.84L．

點評：本題考查混合物計算，難度中等，關鍵是利用守恒法進行計算，側重考查學生分析解決問題的能力．