Question

4．将一定质量的锌粒投入100mL 18.5mol/L的浓硫酸中，待锌粒完全溶解后，测得生成的H₂和SO₂共33.6L（标准状况），此时溶液中尚余0.1mol H⁺．计算可知：
（1）投入锌粒的质量为97.5g．
（2）生成的H₂和SO₂的物质的量之比为1：4．

Answer 1

分析 发生Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，气体的物质的量与Zn的物质的量相等，结合反应及守恒法计算．

解答 解：（1）n（气体）=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，由Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，可知气体的物质的量与Zn的物质的量相等，则参加反应的Zn为1.5mol×65g/mol=97.5g，
故答案为：97.5；
（2）n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L=1.85mol，此时溶液中尚余0.1mol H⁺，可知参加反应的硫酸为1.85mol-0.05mol=1.8mol，
设生成的H₂和SO₂的物质的量分别为x、y，则
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1.5}\\{2x+y=1.8}\end{array}\right.$
解得x=0.3mol，y=1.2mol，
则生成的H₂和SO₂的物质的量之比为0.3mol：1.2mol=1：4，
故答案为：1：4．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的反应、物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，注意守恒法应用，题目难度不大．