Question

【題目】無機非金屬材料、金屬材料和有機高分子材料并稱為三大材料，是發(fā)展高新技術(shù)的基石，在未來科技發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。

（1）Nierite是一種高熔點高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩爾質(zhì)量為140 g/mol，其中硅元素的質(zhì)量分數(shù)為60%。已知1 mol NH3與足量的SiCl4充分反應后可得到35 g Nierite與3 mol HCl氣體。Nierite的化學式為___________。

（2）K金是常見的貴金屬材料，除黃金外，還含有銀、銅中的一種或兩種金屬。為測定某18K金樣品的組成，將2．832 g樣品粉碎后投入足量的濃硝酸中，固體全部溶解后，收集到NO2和N2O4的混合氣體224 mL（折算至標準狀況，下同），將該混合氣體與84 mL O2混合后緩緩通入水中，恰好被完全吸收。

填寫該18K金的成分表（精確至0．01%，若不含該金屬則填0）。

18K金成分	Au	Ag
含量（質(zhì)量分數(shù)）	75．00%	_________

Answer 1

【答案】Si3N4 11．44%

【解析】

（1）確定Nierite有硅元素和氮元素，化學式中硅原子的個數(shù)為140×60%÷28=3，氮原子個數(shù)為140×40%÷14=4；

（2）設(shè)K金中含有銅銀兩種金屬，則根據(jù)質(zhì)量關(guān)系列等式為64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×（1-75%），金與濃硝酸不反應，銅銀與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應，將HNO3還原為NO2和N2O4，NO2和N2O4的混合氣與標準狀況下84mLO2混合通入水中恰好被完全吸收獲得HNO3，根據(jù)電子守恒，即Cu、Ag失去的電子總數(shù)等于O2得到的電子總數(shù)，2n(Cu)+n(Ag)= ，聯(lián)立方程可以求出Ag的質(zhì)量分數(shù)。

（1）1 mol NH3與足量的SiCl4充分反應后可得到35 g Nierite與3 mol HCl氣體，參與反應的SiCl4物質(zhì)的量為（35g+3mol×36.5g/mol-1mol×17g/mol）÷170g/mol=0.75mol；則Nierite中有硅元素和氮元素，化學式中硅原子的個數(shù)為140×60%÷28=3，氮原子個數(shù)為140×40%÷14=4，故化學式為Si3N4；

（2）設(shè)K金中含有銅銀兩種金屬，則根據(jù)質(zhì)量關(guān)系列等式為64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×（1-75%），金與濃硝酸不反應，銅銀與濃硝酸發(fā)生氧化還原反應，將HNO3還原為NO2和N2O4，NO2和N2O4的混合氣與標準狀況下84mLO2混合通入水中恰好被完全吸收獲得HNO3，根據(jù)電子守恒，即Cu、Ag失去的電子總數(shù)等于O2得到的電子總數(shù)，2n(Cu)+n(Ag)= ，二者聯(lián)立解得n(Cu)=0.006mol，n(Ag)=0.003mol，Ag的質(zhì)量分數(shù)為=11.44%，Cu的質(zhì)量分數(shù)為25%-11.44%=13.56%。