Question

使一定质量的Zn与100 mL 18.5 mol·L^-1的浓硫酸充分反应，Zn完全溶解，同时生成标准状况下的气体A 33.6 L。将反应后的溶液稀释为1 L，测得溶液中的c(H⁺)=0.1 mol·L^-1，求气体A中各组分的体积比。

Answer 1

V(SO₂)∶V(H₂)=1∶4

解析:

反应后溶液体积为1 L，c(H⁺)=0.1 mol·L^-1,则n(H⁺)=1×0.1=0.1 mol,故反应后溶液中剩余硫酸为0.05 mol。

    由于浓硫酸在与Zn反应过程中浓度变稀，有SO₂、H₂两种气体产生。

    设SO₂的物质的量为x mol，H₂的物质的量为y mol，有

    Zn+2H₂SO₄(浓)====ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

        2x mol              x mol

    Zn+H₂SO₄(稀)====ZnSO₄+H₂↑

      y mol          y mol

   

    解得

    所以V(SO₂)∶V(H₂)=(0.3 mol×22.4 mol·L^-1)∶(1.2 mol×22.4 mol·L^-1)=1∶4。