Question

使一定質(zhì)量的鋅與100mL18.5mol/L濃硫酸充分反應(yīng)．
（1）若鋅完全溶解，同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO₂氣體3.36L，求所得溶液中硫酸鋅的物質(zhì)的量濃度（假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積保持不變）．
（2）若鋅完全溶解，同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體為33.6L，并將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測(cè)得溶液中c（H+）為0.100mol/L，求混合氣體中各組分的體積比．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：（1）根據(jù)反應(yīng)Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)反應(yīng)后溶液中氫離子濃度計(jì)算剩余硫酸的物質(zhì)的量，假定氣體A全部為二氧化硫，根據(jù)硫原子守恒計(jì)算二氧化硫的物質(zhì)的量，與實(shí)際氣體的物質(zhì)的量比較判斷氣體的成分，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO₂氣體3.36L，n（SO₂）=

V

Vm

=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，
Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，
                1mol  1mol
              0.15mol  0.15mol
則 n（ZnSO₄）=0.150mol，c（ZnSO₄）=

n

v

=

0.15mol

0.1L

=1.50mol?L^-1
答：所得溶液中硫酸鋅的物質(zhì)的量濃度為1.50mol?L^-1；
（2）反應(yīng)后測(cè)得溶液c（H⁺）為0.1mol/L，則n_剩余（H₂SO₄）=0.1mol/L×1L×

1

2

=0.05mol，假定氣體A全部為二氧化硫，根據(jù)硫原子守恒可知，生成二氧化硫的物質(zhì)的量=18.5mol/L×0.1L-0.05mol=1.8mol，實(shí)際氣體A的物質(zhì)的量=

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，小于1.8mol，故生成氣體為SO₂、H₂，
令SO₂、H₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，
   2xmol             xmol
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
   ymol       ymol
故：x+y=1.5，2x+y=1.8，聯(lián)立方程，解得：x=0.3，y=1.2
則：V（SO₂）：V（H₂）=0.300mol：1.20mol=1：4   
答：混合氣體中V（SO₂）：V（H₂）=0.300mol：1.20mol=1：4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查根據(jù)方程式的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，（2）中判斷氣體的成分是解題關(guān)鍵．注意物質(zhì)的量公式靈活運(yùn)用．