Question

【題目】鋅與100mL18.5mol·L-1的濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成氣體甲33.6L(標準狀況)。將反應后的溶液稀釋至1L，測得溶液的c（H+）=0.1mol·L-1。請計算：

（1）反應中共消耗H2SO4的物質的量為__。

（2）反應中共消耗Zn的質量為__。

（3）氣體的成分及物質的量之比為__。

Answer 1

【答案】1.8mol 97.5g V(SO2):V(H2)=1:4

【解析】

Zn和濃硫酸發生：Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，隨著反應的進行，溶液濃度減小，稀硫酸與Zn發生：Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑，則生成的氣體為SO2和的H2混合物，根據反應的有關方程式結合質量守恒定律列方程組計算。

（1）生成氣體的物質的量為=1.5mol，溶液剩余硫酸的物質的量為×1L×0.1mol/L=0.05mol，參加反應的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L0.05mol=1.8mol；

（2）參加反應的n(H2SO4)=1.8mol，隨著反應的進行，硫酸的濃度逐漸減小，

設反應生成xmolSO2，ymolH2，

，解得x=0.3，y=1.2，反應中共消耗金屬Zn的質量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)×65g/mol=97.5g；

（3）由(2)分析可知，氣體A為SO2和H2的混合物，且V(SO2):V(H2)=1:4。