Question

将一定量的锌与100mL 18.5mol?L^-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6L（标准状况）．将反应后的溶液稀释至1L 测得溶液中氢离子的浓度为0.1mol?L^-1，
求（1）气体A中各成分气体的体积比
（2）反应中共消耗锌多少克？
可能用到的相对原子质量：H：1  O：16   S：32   Fe：56  Ba：137  Al：27  Zn：65  Cl：35.5   N：14  Na：23  Mg：24．

Answer 1

分析：浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，继续与锌反应生成氢气，所以33.6L气体为二氧化硫和氢气的混合物，根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算．

解答：解：生成气体的物质的量为：

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，
溶液剩余硫酸的物质的量为：

1L×0.1mol/L

2

=0.05mol，
参加反应的n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，
随着反应的进行，李算的浓度逐渐减小，设反应生成xmolSO₂，ymolH₂，
Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
x   2x              x
Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑
y   y              y

x+y=1.5 2x+y=1.8

解之得：

x=0.3 y=1.2

（1）V（SO₂）：V（H₂）=（0.3mol×22.4L/mol）：（1.2mol×22.4L/mol）=1：4；
答：气体A中V（SO₂）：V（H₂）=1：4；
（2）m（Zn）=（0.3mol+1.2mol）×65g/mol=97.5g，
答：反应中共消耗锌97.5g．

点评：本题考查方程式的相关计算，题目难度不大，注意浓硫酸和稀硫酸性质的不同，从质量守恒的角度解答该题．