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某研究性學習小組的兩位同學欲用濃硝酸來測定某銅銀合金中銅的質量分數。已知在反應過程中隨著硝酸濃度的降低還原產物中還有NO生成。請根據兩位同學的設計,完成下列問題:

(1)甲同學取銅銀合金樣品14.0 g加入燒瓶中,向燒瓶中再加入13.0 mol·L-1的硝酸25.0 mL,充分反應后測得生成氣體在標準狀況下的體積為2.24 L,反應后燒瓶中溶液的H+濃度為1.0 mol·L-1(假設反應后溶液體積不變)。利用以上數據甲同學能得到銅的質量分數嗎?如果能,請寫出計算過程及結果。

(2)乙同學向燒瓶中加入物質的量為a的銅銀合金樣品和足量濃硝酸,充分反應后用排水法測定生成氣體體積為b L(標準狀況下),求銅銀合金中銅的物質的量。

(1)設合金樣品銅及銀的物質的量分別為x和y,則14.0 g=64 g·mol-1×x+108 g·mol-1×y;由氮原子守恒可得n(HNO3)=n(NOx)+2n(Cu)+n(Ag)+n(H+),13.0 mol·L-1×0.025 L=+2x+y+1.0 mol·L-1×0.025 L。解得x=0.05 mol,y=0.1 mol。銅的質量分數為:×100%=22.9%。

(2)設合金樣品銅及銀的物質的量分別為m和n。反應后生成混合氣體中的NO2能與H2O反應:3NO2+H2O====2HNO3+NO。因為①1 mol稀HNO3被金屬完全還原能生成1 mol NO(轉移3 mol e-);②1 mol濃HNO3被金屬完全還原能生成1 mol NO2(轉移1 mol e-),然后1 mol NO2又與H2O反應生成 mol NO,所以1 mol濃HNO3最終生成 mol NO時轉移1 mol e-。綜上所述,只要獲得1 mol NO,HNO3都轉移3 mol e-。

           HNO3—NO    —    3e-

     

Cu  —  Cu2+  —  2e-

m                       2m

Ag  —  Ag+  —  e-

N                     n

a=m+n解得m=-a,合金中銅的物質的量為-a。


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

有一種褐鐵礦主要成分是Fe2O3,所含雜質不溶于水和酸.某研究性學習小組的同學們利用一小塊樣品,進行了以下實驗.
(1)檢驗礦物樣品中是否有Fe3+
實驗用品:錘子、研缽、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺、濾紙、試管、膠頭滴管
實驗步驟:
①取樣:將樣品用錘子敲碎,再在研缽中研細備用.
②溶解:將樣品粉末倒入燒杯,加入
稀鹽酸
稀鹽酸
,用玻璃棒充分攪拌.
過濾
過濾
(填操作名稱).
④檢驗:取少許溶液,
滴加KSCN溶液
滴加KSCN溶液

實驗現象:
溶液變?yōu)榧t色
溶液變?yōu)榧t色

實驗結論:礦物樣品中含有Fe3+
(2)制備氫氧化亞鐵
①為了得到亞鐵鹽的溶液,同學們在剩余的溶液中加入過量的某種固體試劑,該試劑是(填化學式)
Fe
Fe
,反應的離子方程式是
2Fe3++Fe=3Fe2+
2Fe3++Fe=3Fe2+

②對于①中過量的固體試劑是否需要除去,同學們產生了兩種觀點.
甲組:認為需要過濾.                    乙組:認為不需要過濾.
你支持的是組
(填“甲”或“乙”),理由是
過量的鐵粉可以防止Fe2+被氧化為Fe3+
過量的鐵粉可以防止Fe2+被氧化為Fe3+

③同學們在新制得的亞鐵鹽溶液中加入適量新制的氫氧化鈉溶液,制出的氫氧化亞鐵呈
色.為使試管中的氫氧化亞鐵保存的時間更長,請在右圖中畫出你的設計(可以加必要的文字說明).

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科目:高中化學 來源: 題型:

精英家教網某研究性學習小組的同學利用如圖所示裝置進行乙醇的催化氧化實驗并制取乙醛(試管丙中用水吸收產物),圖中鐵架臺等裝置已略去.實驗時,先加熱玻璃管中的銅絲,約1min后鼓入空氣.
請回答下列問題:
(1)乙醇發(fā)生催化氧化的化學反應方程式為
 

(2)實驗時,常常將甲裝置浸入70~80℃的水浴中,目的是
 
;由于裝置設計上的缺陷,實驗進行時可能的情況:
 

(3)反應發(fā)生后,移去酒精燈,利用反應自身放出的熱量可維持反應繼續(xù)進行.進一步研究表明,鼓氣速度與反應體系的溫度關系曲線如圖所示.解釋鼓氣速度過快,反應體系溫度反而下降的原因:
 

(4)如何檢驗丙中生成的物質中有醛類物質:
 

(5)在檢驗生成物的過程中,一位同學很偶然地發(fā)現向溴水中加入乙醛溶液,溴水褪色.針對溴水褪色的原因,該小組的同學們經過分析后,提出兩種猜想:①溴水將乙醛氧化為乙酸;②溴水與乙醛發(fā)生加成反應.
請你設計一個簡單的實驗,探究哪一種猜想正確?
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

現有含CaO雜質的CaC2試樣.某研究性學習小組的同學在實驗室擬用以下兩種方案測定CaC2試樣的純度.請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?BR>第一種方案:根據試樣和水在錐形瓶中反應前后質量的變化,測定CaC2的質量分數.先稱取試樣1.60g,錐形瓶和水的質量為195.00g,再將試樣加入錐形瓶中,反應過程中每隔相同時間測得的數據如下表:
    讀數次數     質量/g
    第1次     196.30
    第2次     196.15
  錐形瓶十水十試樣     第3次     196.05
    第4次     196.00
    第5次     196.00
(1)寫出碳化鈣和水發(fā)生反應的化學方程式:
 

(2)測量數據不斷減小的原因是
 
.不必作第6次讀數的理由是
 

(3)利用以上數據計算CaC2試樣的純度
 
(請保留3位有效數字)
第二種方案:稱取一定質量的試樣ag,操作流程如下:
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(4)在燒杯中溶解試樣時,用鹽酸而不用硫酸的主要原因是
 

(5)操作Ⅰ的名稱是
 
.操作Ⅰ的主要儀器(夾持儀器和加熱儀器除外)
 
.操作Ⅰ后應將樣品放在
 
中冷卻后進行稱量.最后冷卻稱量的物質成分是
 

(6)如果在轉移溶液時不發(fā)生液體外濺,你認為要保證溶液轉移完全還必須進行的操作是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

在復習元素周期律過程中,某研究性學習小組的幾位同學擬通過具體的實驗來探討某些金屬元素的性質差異,下面是他們設計的探究性實驗方案,請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />實驗目的:比較鈉、鎂、鋁金屬性強弱.
實驗用品:酒精燈、
 
、試管、試管夾、砂紙、濾紙;鈉、鎂條、鋁片、酚酞、蒸餾水、6mol?L-1的鹽酸
實驗過程與現象記錄:
I.甲同學的方案如表:
實驗過程 預期現象 實際觀察到的現象
a取已切去表皮的一小塊金屬鈉,放入盛有水的某容器中
立即劇烈反應
開始時鈉塊浮在水面上不反應,稍后才開始與水劇烈反應
b向盛有適量水(內含2滴
酚酞的試管中加入一小段鎂條
有氣泡產生,溶液變紅色 沒有相應現象,加熱后仍無明顯變化
c向兩支盛有3mL6mol?L-1鹽酸的試管中加入大小相同的鎂片和鋁片 鎂、鋁與鹽酸反應產生氣泡劇烈程度不同 鎂與鹽酸反應產生氣泡速率較快
①你認為a、b兩步實驗中出現異常現象的可能原因是:a
 
;b
 

②上面的實驗表明:鈉、鎂、鋁三種元素的金屬性由強到弱的順序為
 

II乙同學的方案:他認為只需要一種試劑就可以確定鈉、鎂、鋁的金屬性強弱,預計他的主要實驗操作是
 

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