Question

一定量的锌与一定浓度的H₂SO₄反应，生成的气体在标准状况下体积为2.24 L，求反应消耗的锌和H₂SO₄的物质的量。

Answer 1

若气体全为H₂，耗Zn 0.1 mol，耗H₂SO₄ 0.1 mol

若气体全为SO₂，耗Zn 0.1 mol,耗H₂SO₄ 0.2 mol

若气体为SO₂和H₂，耗Zn 0.1 mol，耗H₂SO₄（0.1+) mol

解析:

与Zn反应的硫酸的浓度未确定，因此需讨论，若为稀H₂SO₄，则2.24 L为H₂；若为浓H₂SO₄，又有两种可能：一是浓H₂SO₄量大，则2.24 L全为SO₂；若浓H₂SO₄量少，反应过程中浓度减小，则2.24 L为H₂、SO₂的混合气体。

若气体全为H₂，则有：

Zn  +  H₂SO₄(稀）====ZnSO₄+H₂↑

1          1                1

0.1 mol    0.1 mol     =0.1 mol

若气体全为SO₂，则有:

Zn  +  2H₂SO₄(浓）ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

1       2                   1

0.1 mol    0.2 mol        =0.1 mol

若气体为SO₂、H₂的混合气体，

则n(混）==0.1 mol

设SO₂的质量为m g,n(SO₂)=mol,n(H₂)=(0.1-)mol。

Zn  +  2H₂SO₄(浓）ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

1        2                    1

mol   mol            mol

Zn      +   H₂SO₄(稀）====ZnSO₄+H₂↑

1           1                    1

(0.1-) mol    (0.1-) mol        (0.1-) mol

所以n(Zn)=+(0.1-) mol=0.1 mol

n(H₂SO₄)= +(0.1-) mol=(0.1+)mol