Question

必修一化学

现有铜银合金30g，溶于80ml 13.5mol/L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到的气体为6.72L（STP)，且反应后溶液中的H+的物质的量浓度为1mol/L（设反应前后溶液体积变化忽略不计），求合金中银的质量分数。

要步骤，谢谢了

Answer 1

原硝酸物质的量n=cV=13.5×0.08=1.08mol
收集气体物质的量n=V/Vm=6.72/22.4=0.3mol
反应后溶液的硝酸物质的量n=cV=1×0.08=0.08mol

生成气体可能是NO2或NO2与NO的混合气体，而这两种气体都是每个分子含一个N，因此气体中N总物质的量应等于气体总物质的量，即为0.3mol
而被还原的HNO3都是转化为这些气体，因此被还原HNO3物质的量0.3mol

反应后，Cu→Cu(NO3)2，Ag→Ag(NO3)
设原合金中Cu物质的量x，Ag物质的量y
根据n=nM，以合金总质量为等式，列出第一个方程：
（一）64x+108y=30
开头算过，最初硝酸共有1.08mol，最后只剩0.08mol，说明参加反应的HNO3物质的量为1.08-0.08=1mol；
而被还原的有0.3mol，因此未被氧化（即以NO3 -形式存在于盐中）的为1-0.3=0.7mol
Cu(NO3)2中每个Cu 2+对应2个NO3 -，AgNO3中每个Ag +对应1个NO3 -，且Cu 2+与Cu等物质的量，Ag +与Ag等物质的量
因此以未被还原的NO3 -为等量，列第二个方程
（二）2x+y=0.7
解得x=0.3mol，y=0.1mol，Ag质量m=nM=0.1×108=10.8g

因此Ag质量分数10.8g/30.0g=36%

Answer 2

设合金中含铜xmol，含银ymol，
64x + 108y = 30 2x + y = 0.08（13.5－1）－6.72÷22.4 = 0.7
x ＝0.3 y＝0.1 合金中银的质量分数= 108y ÷ 30 ＝ 36%