Question

為了測定某銅銀合金的成分，將30.0g合金溶于80mL13.5mol/L的濃硝酸中，待合金完全溶解后，收集到氣體6.72L（標準狀況），（不考慮N₂O₄的生成）并測得溶液中的c（H⁺）=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）合金中銀的質量分數．

Answer 1

分析：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．

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）=

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

108x+64y=30.0(質量守恒) x+2y+0.3+0.08=1.08(N元素守恒)

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：

10.8g

30.0g

×100%=36.0%．
答：合金中銀的質量分數為36.0%．

點評：本題考查方程式的相關計算，可從質量守恒的角度計算，可以省去書寫化學方程式的繁瑣．