Question

使一定质量的锌与100mL18.5mol/L浓H₂SO₄充分反应，锌完全溶解，同时生成气体A 33.6L（标准状况下）．将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液c（H⁺）为0.1mol/L．
（1）气体A的成分为______，其物质的量分别是______．
（2）若往反应后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液，则所生成的BaSO₄沉淀的质量为______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据反应后溶液中氢离子浓度计算剩余硫酸的物质的量，假定气体A全部为二氧化硫，根据硫原子守恒计算二氧化硫的物质的量，与实际气体的物质的量比较判断气体的成分，据此解答；
（2）根据硫原子根守恒n（BaSO₄）=n（H₂SO₄）-n（SO₂），再根据m=nM计算．
解答：解：（1）反应后测得溶液c（H⁺）为0.1mol/L，则n_剩余（H₂SO₄）=0.1mol/L×1L×=0.05mol，假定气体A全部为二氧化硫，根据硫原子守恒可知，生成二氧化硫的物质的量=18.5mol/L×0.1L-0.05mol=1.8mol，实际气体A的物质的量==1.5mol，小于1.8mol，故生成气体为SO₂、H₂，
令SO₂、H₂的物质的量分别为xmol、ymol，则：
Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，
   2xmol        xmol
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
   ymol       ymol
故：x+y=1.5，2x+y=1.8，联立方程，解得：x=0.3，y=1.2
故答案为：SO₂、H₂；0.3mol、1.2mol；
（2）根据硫原子根守恒n（BaSO₄）=n（H₂SO₄）-n（SO₂）=18.5mol/L×0.1L-0.3mol=1.55mol，
故m（BaSO₄）=1.55mol×233g/mol=361.15g，
故答案为：361.15g．
点评：本题考查根据方程式的有关计算，难度中等，判断气体的成分是解题关键，（2）中注意利用守恒计算解答．