Question

15．使一定质量的Zn与100mL18.5ml/L的浓硫酸充分反应．Zn完全溶解，同时生成气体A33.6L（标准状况）．将反应后的溶液稀释至1L，所得溶液中H⁺物质的量浓度为0.1mol•L^-1，则A气体可能成分是SO₂、H₂，并计算A中各成分的体积比1：4（写出计算过程）．

Answer 1

分析 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．

解答 解：反应后测得溶液c（H⁺）为0.1mol/L，则n_剩余（H₂SO₄）=0.1mol/L×1L×$\frac{1}{2}$=0.05mol，假定气体A全部为二氧化硫，根据硫原子守恒和反应方程式可知，生成二氧化硫的物质的量=（18.5mol/L×0.1L-0.05mol）×$\frac{1}{2}$=0.9mol，实际气体A的物质的量=$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=1.5mol，大于0.9mol，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
x：y=0.3mol：1.2mol=1：4，
故答案为：SO₂；H₂；1：4．

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．