Question

将30.0 g某铜银合金溶于80 mL13.5 mol/L的浓硝酸中，待合金完全溶解后，收集到气体6.72 L（标准状况），并测得溶液的pH＝0。假设反应所得气体只可能是NO₂、NO或它们的混合物，反应后溶液的体积仍为80 mL。试计算：

（1）合金中银的质量分数。

（2）所得气体的组成（若为混合物，需算出各组成成分的体积）。

Answer 1

⑴参加反应的硝酸的物质的量为(13.5mol/L－1mol/L)×0.080 mol/L＝1 mol

被还原的硝酸的物质的量即生成气体的物质的量：＝0.3 mol

则未被还原的硝酸的物质的量为1mol－0.3mol＝0.7 mol

即生成物AgNO₃、Cu(NO₃)­₂中含NO₃^－0.7 mol

设合金中银的质量为x，则：×1＋×2＝0.7 mol

解得：x＝10.8g，w(Ag)＝＝0.36（36%）

⑵若生成的0.3 mol气体全部是NO₂，则应转移电子0.3 mol

若生成的0.3 mol气体全部是NO，则应转移电子0.9 mol

而合金溶于硝酸时转移电子数为：×1＋×2＝0.7 mol

所以生成的气体中既有NO₂，又有NO

根据3n(NO)＋n(NO₂)＝0.7 mol  n(NO)＋n(NO₂)＝0.3 mol

算出n(NO)＝0.2 mol，n(NO₂)＝0.1 mol

即V(NO)＝4.48 L，V(NO₂)＝2.24 L