Question

14．锌与100mL 18.5mol•L^-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6L（标准状况）．将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的氢离子浓度为0.1mol/L，下列叙述不正确的是（　　）

• A． 反应中共转移3 mol电子
• B． 反应中共消耗1.8 mol H₂SO₄
• C． 反应中共消耗97.5 g Zn
• D． 气体甲中SO₂与H₂的体积比为4：1

Answer 1

分析 锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，生成气体为SO₂和H₂的混合物，物质的量为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，剩余硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_剩=$\frac{1}{2}$×1L×0.1mol/L=0.05mol，消耗硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_消耗=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，然后根据反应的化学方程式计算．

解答 解：锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，生成气体为SO₂和H₂的混合物，物质的量为$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，剩余硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_剩=$\frac{1}{2}$×1L×0.1mol/L=0.05mol，消耗硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_消耗=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，设混合物气体中含有xmolSO₂，ymolH₂，
Zn+2H₂SO₄═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O
xmol           xmol
Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
ymol           ymol
A．由反应可知，溶解的Zn为x+y=1.5mol，转移的电子为1.5mol×（2-0）=3mol，故A正确；
B．消耗硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_消耗=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，故B正确；
C．反应中共消耗Zn为1.5mol×65g/mol=97.5 g，故C正确；
D．由反应可知$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1.5}\\{2x+y=1.8}\end{array}\right.$，解得x=0.3，y=1.2，则气体甲中SO₂与H₂的体积比为1：4，故D错误；
故选D．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握发生的氧化还原反应及电子、原子守恒为解答的关键，侧重守恒法计算及分析计算能力的综合考查，题目难度不大．