Question

10．華雪同學(xué)想測定某Cu-Ag合金中兩種金屬的質(zhì)量比．稱取這種合金9.6g，加入足量AgNO₃溶液充分反應(yīng)后過濾，將所得固體洗滌、干燥后稱量，質(zhì)量為24.8g．
（1）發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag．
（2）試計算該合金中銅與銀的質(zhì)量比．（請寫出計算過程）
（3）華雪同學(xué)認(rèn)為還可算出該AgNO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，于是進(jìn)行了多次實驗，記錄了每次使用AgNO₃溶液的質(zhì)量a（AgNO₃溶液）和充分反應(yīng)后所得固體的質(zhì)量b，并繪制了如圖，則AgNO₃溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（請寫出計算過程，用含m的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)銅和硝酸銀反應(yīng)生成硫酸銅和銀進(jìn)行分析；
（2）首先對合金的類型進(jìn)行判斷，再利用物質(zhì)反應(yīng)時量的關(guān)系進(jìn)行分析探討解決，首先利用方程式確定銅與銀的關(guān)系，再利用合金的質(zhì)量列出關(guān)系式求出質(zhì)量比；
（3）分析圖象知完全反應(yīng)時硝酸銀溶液的質(zhì)量是mg，利用合金中的質(zhì)量比求出銅的質(zhì)量，再利用化學(xué)方程式求解即可．

解答 解：（1）銅和硝酸銀反應(yīng)生成硫酸銅和銀，化學(xué)方程式為：Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（2）解：設(shè)9.6gCu-Ag合金中Cu的質(zhì)量為x，則Cu-Ag合金中Ag的質(zhì)量為9.6g-x，反應(yīng)生成的Ag的質(zhì)量為24.8g-（9.6g-x）=15.2g+x
Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag
64                 2×108
x                  15.2g+x
$\frac{64}{x}$=$\frac{216}{15.2g+x}$
x=6.4g
m（Ag）=9.6g-6.4g=3.2g
m（Cu）：m（Ag）=6.4g：3.2g=2：1  
答：該合金中銅與銀的質(zhì)量比為 2：1．
（3）設(shè)mgAgNO₃溶液中含AgNO₃的質(zhì)量為y，則有：
Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag
64 2×170
6.4g  y
$\frac{64}{6.4g}$=$\frac{340}{y}$
y=34g
硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{34g}{mg}$×100%=$\frac{34}{m}$×100%；
答：硝酸銀溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{34}{m}$×100%．
故答案為：（1）Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag；
（2）2：1；
（3）$\frac{34}{m}$×100%．

點評 本題屬一道綜合計算題，涉及到化學(xué)方程式及溶液的計算，解題的關(guān)鍵是對問題進(jìn)行深入的探討與分析，從而確定反應(yīng)時量的關(guān)系，從難度上講應(yīng)該屬于競賽題系列．