Question

一定量的锌与100mL18.5mol?L^-1的浓H₂SO₄充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下的气体33.6L．将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液中c（H⁺）=0.1mol?L^-1．（1）锌的质量；（2）则生成的气体中SO₂和H₂的体积比．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：（1）锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，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，由方程式可知：n（Zn）=n（SO₂+H₂），根据m=nM计算Zn的质量；
（2）计算剩余硫酸物质的量，进而计算参加反应硫酸物质的量，设设反应生成xmolSO₂，ymolH₂，表示出各反应消耗硫酸物质的量，再结合二者物质的量列方程计算解答．

解答： 解：（1）锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，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，由方程式可知：n（Zn）=n（SO₂+H₂）=

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，故Zn的质量=1.5mol×65g/mol=97.5g，
答：锌的质量为97.5g；
（2）溶液剩余硫酸的物质的量为

1

2

×1L×0.1mol/L=0.05mol，
参加反应的n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，
设反应生成xmolSO₂，ymolH₂，则：
Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
x   2x              x
Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑
y   y              y
由题意可得

x+y=1.5 2x+y=1.8

，
解得：x=0.3mol   y=1.2mol
V（SO₂）：V（H₂）=0.3mol：1.2mol=1：4
答：气体A中V（SO₂）：V（H₂）=1：4．

点评：本题考查方程式的相关计算，注意根据方程式计算确定Zn与气体的物质的量关系，难度不大．