为了测定同银合金的成分，将30克合金溶于80mL13.5mol每升的浓硝酸。收集到6.72升气体。测得溶液中氢离子的物质的量浓度是1mol每升，反应后溶液仍是80mL，试计算，
合金中银的质量分数
參考答案:反应前溶液中硝酸的物质的量=13.5mol/L*80mL=1.08mol
收集到的气体的物质的量=6.72L/22.4L/mol=0.3mol,根据氮元素的物质的量守恒,可以得到被还原的硝酸的物质的量是0.3mol,溶液中剩余的硝酸根的物质的量=1.08mol- 0.3mol=0.78mol
剩余的硝酸根形成三种物质:硝酸铜,硝酸银,还有硝酸(题目说硝酸有剩余)
形成硝酸的硝酸根的物质的量=氢离子的物质的量=1mol/L*80mL=0.08mol,因此形成硝酸铜与硝酸银的硝酸根的物质的量= 2n[Cu(NO3)2] + n (AgNO3) = 0.78mol - 0.08mol =0.7mol
设原金属合金中铜为Xmol,银为Ymol,则:
64X +108Y = 30---------(1)---(质量为30克)
2X + Y = 0.7-----------(2)---(硝酸根的物质的量)
解得:X = 0.3 Y =0.1
银的质量分数= (0.1mol*108g/mol)/30g *100% = 36%