Question

使一定质量的Zn与100mL 18.5mol/L浓流酸充分反应，Zn完全溶解，同时生成标准状况下的气体共

35.84L

22.4L/mol

，将反应后的溶液稀释至1L，测得该溶液的pH=1．
①求所得气体的成分及其体积比．
②向反应后的溶液中加入足量的氯化钡溶液，求所生成沉淀的质量．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,浓硫酸的性质

专题：计算题

分析：随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成氢气，反应方程式为Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成的气体为SO₂、H₂混合气体，气体的物质的量=

35.84L

22.4L/mol

=1.6mol，
反应后硫酸的物质的量=0.05mol/L×0.1L=0.05mol，则参加反应的硫酸的物质的量=18.5mol/L×0.1L-0.05mol=1.8mol，
（1）根据参加反应的硫酸、生成气体的量列方程式计算；
（2）根据硫酸根离子守恒计算硫酸钡的质量．

解答： 解：随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，稀硫酸和锌反应生成氢气，反应方程式为Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成的气体为SO₂、H₂混合气体，气体的物质的量=

35.84L

22.4L/mol

=1.6mol，
反应后硫酸的物质的量=0.05mol/L×0.1L=0.05mol，则参加反应的硫酸的物质的量=18.5mol/L×0.1L-0.05mol=1.8mol，
（1）设二氧化硫、氢气的物质的量分别是x、y
Zn+2H₂SO₄（浓）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
   2                 1
   2x                x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
   1          1
  y            y
根据硫酸、气体列方程组为

x+y=1.6 2x+y=1.8

解得

x=0.2 y=1.4

相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，所以二氧化硫与氢气的体积之比=0.2mol：1.4mol=1：7，
答：所得气体为二氧化硫和氢气，二氧化硫和氢气体积之比为1：7；
（2）根据硫原子守恒知，反应后溶液中n（SO₄^2- ）=1.85mol-0.2mol=1.65mol，再根据硫酸根离子守恒得m（BaSO₄）=n（BaSO₄）M（BaSO₄）=n（SO₄^2- ）．M（BaSO₄）=1.65mol×233g/mol=384.45g，
答：生成沉淀的质量为384.45g．

点评：本题考查了根据方程式的计算，明确物质之间发生的反应是解本题关键，再结合原子守恒进行计算，题目难度中等．