Question

【題目】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），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(shù)；

（3）若需要將全部尾氣用水吸收，需要的氧氣體積（標準狀況）；

（4）如果將所得溶液中全部金屬陽離子沉淀，至少需加入1mol/LNaOH溶液的體積。

Answer 1

【答案】（1）0.3mol； （2）36%； （3）3.92L； （4）0.78L。

【解析】試題分析：被還原的硝酸在本題中被還原生成NO和NO2，可以通過氣體的體積進行計算，合金組成可以通過方程組求解得到答案，NaOH與金屬陽離子的反應注意溶液中HNO3先發(fā)生反應。

解析：（1）濃硝酸反應過程中隨著硝酸濃度降低，還原產(chǎn)物會逐步由NO2轉變成NO，無論是NO還是NO2，都只含有1個N原子，所以n(氣)=6.72L/22.4L·mol-1=0.3mol，被還原的HNO3為0.3mol。正確答案：0.3mol。（2）參加反應的HNO3 0.08L×(13.5-1)mol/L=1mol，其中被還原的硝酸0.3 mol，生成鹽的硝酸0.7mol，設Cu x mol，Ag y mol，生成Cu(NO3)2 x mol，AgNO3 y mol，則2x+y=0.7 ，64x+108y=30.0，解得x=0.3 mol，y=0.1 mol，Ag的質量分數(shù)為0.1×108/30.0=0.36。正確答案：0.36或36%。（3）合金完全反應失去電子0.3mol×2+0.1mol×1=0.7mol，因此HNO3還原生成NO、NO2共得到電子0.7mol，則這些氣體氧化生成HNO3時失去0.7mol電子，氧化劑O2得到0.7mol電子，n(O2)=0.7mol/4，標準狀況下體積為0.7×22.4/4=3.92L 。正確答案：3.92L。（4）反應后的溶液中含有HNO30.08×1=0.08mol，Cu(NO3)2 0.3mol，AgNO30.1mol，金屬陽離子完全沉淀需要NaOH 0.08+0.3×2+0.1=0.78mol，V（NaOH）=0.78/1=0.78L 。正確答案：0.78L。