Question

18．将一定量的锌与100mL 18.5mol•L^-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A 22.4L（标准状况）．将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的pH=1，则下列叙述中正确的是（　　）

• A． 气体A为SO₂
• B． 反应中共消耗Zn 97.5 g
• C． 气体A中SO₂和H₂的体积比为4：1
• D． 反应中共转移3 mol电子

Answer 1

分析 浓硫酸具有强的氧化物，与锌反应生成硫酸锌和二氧化硫，随着反应进行硫酸浓度降低，变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成硫酸锌与氢气，生成气体为SO₂和H₂的混合物，设SO₂和H₂的物质的量分别为xmol、ymol，依据方程式进行计算．

解答 解：硫酸的总物质的量为18.5mol•L^-1×0.1L=0.185mol，反应后剩余氢离子为1L×0.01mol/L=0.01mol，
剩余硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_剩=$\frac{1}{2}$×1L×0.1mol/L=0.05mol，所以反应消耗的硫酸的物质的量为0.18mol；
浓硫酸具有强的氧化物，与锌反应生成硫酸锌和二氧化硫，随着反应进行硫酸浓度降低，变为稀硫酸，稀硫酸与锌反应生成硫酸锌与氢气，生成气体为SO₂和H₂的混合物，物质的量为$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，设SO₂和H₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：
 Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O～2e-
xmol   2xmol          xmol        2xmol
    Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑～2e-
 ymol   ymol      ymol       2y
则：x+y=1
    2x+y=1.8
解得x=0.8mol；y=0.2mol；
所以生成二氧化硫与氢气体积比为：4：1；
反应中共消耗Zn为x+y=1mol，质量为6.5g；
反应中共转移电子：2（x+y）=2mol，
故选：C．

点评 本题考查化学方程式的计算，熟悉浓硫酸的性质及发生的反应是解题关键，题目难度不大．