【有一纯氯化银和溴化银的混合物,其中含银质量分数为60.4%,求混合】在化学实验中,常会遇到混合物成分分析的问题。例如,已知一种由纯氯化银(AgCl)和溴化银(AgBr)组成的混合物中,银的质量分数为60.4%,我们需要求出这两种物质在混合物中的质量比例。
一、问题解析
1. 已知条件:
- 混合物由AgCl和AgBr组成;
- 银的质量分数为60.4%;
- AgCl和AgBr均为纯净物,不含杂质。
2. 目标:
- 求出AgCl与AgBr在混合物中的质量比。
二、解题思路
设混合物总质量为100g,则银的质量为60.4g。
设AgCl的质量为x克,AgBr的质量为y克,则有:
$$
x + y = 100 \quad \text{(1)}
$$
计算银在AgCl和AgBr中的质量分数:
- AgCl中银的质量分数:
$$
\frac{107.87}{143.32} \approx 0.7529 \quad \text{或75.29%}
$$
- AgBr中银的质量分数:
$$
\frac{107.87}{187.77} \approx 0.5746 \quad \text{或57.46%}
$$
因此,银的总质量为:
$$
0.7529x + 0.5746y = 60.4 \quad \text{(2)}
$$
将方程(1)代入(2)中,解得x和y的值。
三、计算过程
由(1)式得:
$$
y = 100 - x
$$
代入(2)式:
$$
0.7529x + 0.5746(100 - x) = 60.4
$$
展开并整理:
$$
0.7529x + 57.46 - 0.5746x = 60.4
$$
$$
(0.7529 - 0.5746)x = 60.4 - 57.46
$$
$$
0.1783x = 2.94
$$
$$
x \approx 16.5 \, \text{g}
$$
则:
$$
y = 100 - 16.5 = 83.5 \, \text{g}
$$
四、结果总结
成分 | 质量(g) | 银的质量(g) | 银的质量分数 |
AgCl | 16.5 | 12.41 | 75.29% |
AgBr | 83.5 | 48.00 | 57.46% |
总计 | 100 | 60.41 | 60.4% |
五、结论
该混合物中,AgCl与AgBr的质量比约为1:5.06。也就是说,每1份AgCl对应约5.06份AgBr。
通过上述分析可以看出,利用元素的质量分数和化学式的组成关系,可以准确地推算出混合物中各组分的比例。这种思路不仅适用于AgCl和AgBr的混合物,也可推广到其他类似问题的解决中。