Question

（7分）一定量的鋅與100 mL 18.5 mol·L^－1的濃H₂SO₄充分反應后，鋅完全溶解，同時生成標準狀況下的氣體33.6 L。將反應后的溶液稀釋至1 L，測得溶液中c(H^＋)＝0.1 mol·L^－1。（1）鋅的質量；（2）則生成的氣體中SO₂和H₂的體積比

Answer 1

（1）97．5g  （2）1：5

試題分析：濃硫酸與鋅反應生成二氧化硫氣體，隨著反應的進行，硫酸的濃度逐漸降低，繼續(xù)與鋅反應生成氫氣，所以33.6L氣體為二氧化硫和氫氣的混合物，根據反應的有關方程式結合質量守恒定律列方程組計算。
生成氣體的物質的量為1.5mol，溶液剩余硫酸的物質的量為0.05mol，參加反應的n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=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，
Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
x   2x               x
Zn+H₂SO₄（�。�=ZnSO₄+H₂↑
y   y               y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得 x=0.3，y=1.2
所以反應會生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氫氣。
反應中共消耗金屬Zn的質量m（Zn）=（0.3mol+1.2mol）×65g/mol=97.5g，
點評：本題考查方程式的相關計算，題目難度不大，注意濃硫酸和稀硫酸性質的不同，從質量守恒的角度解答該題。