Question

某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)小組的三位同學(xué)，欲用濃硝酸來(lái)測(cè)定其銅銀合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知：在反應(yīng)過(guò)程中，隨著濃硝酸濃度的降低，還原產(chǎn)物中還會(huì)有NO生成。請(qǐng)針對(duì)這三位同學(xué)的設(shè)計(jì)，完成下列問(wèn)題：

（1）甲同學(xué)取合金樣品14.0 g加入A中，然后將裝置A、B相連，并向A中加入13.0 mol·L^-1的硝酸25.0 mL充分反應(yīng)后測(cè)得生成氣體的體積為2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，及反應(yīng)后容器A中溶液H⁺濃度為1.0 mol·L^-1(假設(shè)反應(yīng)后溶液體積不變)。利用以上數(shù)據(jù)，你認(rèn)為甲同學(xué)能得到合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)嗎？如果能，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程及結(jié)果；如果不能，請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。

（2）乙同學(xué)將裝置A、C相連，向A中加入w g合金樣品和足量濃硝酸充分反應(yīng)，將生成的氣體簡(jiǎn)單作了吸收處理后，便向反應(yīng)后的A溶液中加入一種常見(jiàn)試劑，充分反應(yīng)后，再經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作就達(dá)到了目的。請(qǐng)你簡(jiǎn)述他的實(shí)驗(yàn)思路。

（3）丙同學(xué)將裝置A、D相連，向A中加入一定質(zhì)量的合金樣品和足量濃硝酸，充分反應(yīng)后用排水集氣法測(cè)定了生成氣體的體積，也達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

①D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________。

②假設(shè)已知合金中Cu、Ag的總物質(zhì)的量為a mol,水洗后氣體的體積是b L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則合金中Cu的物質(zhì)的量是___________。（結(jié)果不必簡(jiǎn)化）

Answer 1

(1)能。設(shè)Cu、Ag的物質(zhì)的量分別為x、y，則有：

(氮守恒)

x=0.05 mol  即3.2 g

∴Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:22.9%。

(2)向反應(yīng)后的混合液中加入過(guò)量的NaCl溶液，過(guò)濾、洗滌并干燥、稱(chēng)量所得AgCl沉淀的質(zhì)量，再進(jìn)行計(jì)算求得合金中Ag的質(zhì)量，再根據(jù)合金總質(zhì)量，可得合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（3）①3NO₂+H₂O====2HNO₃+NO

②（-a）mol

設(shè)Cu、Ag的物質(zhì)的量分別為x,y

則有 (得失電子守恒)

∴x=（-a）mol