Question

【题目】锌与100mL18.5mol·L-1的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的c（H+）=0.1mol·L-1。请计算：

（1）反应中共消耗H2SO4的物质的量为__。

（2）反应中共消耗Zn的质量为__。

（3）气体的成分及物质的量之比为__。

Answer 1

【答案】1.8mol 97.5g V(SO2):V(H2)=1:4

【解析】

Zn和浓硫酸发生：Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O，随着反应的进行，溶液浓度减小，稀硫酸与Zn发生：Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑，则生成的气体为SO2和的H2混合物，根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。

（1）生成气体的物质的量为=1.5mol，溶液剩余硫酸的物质的量为×1L×0.1mol/L=0.05mol，参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L0.05mol=1.8mol；

（2）参加反应的n(H2SO4)=1.8mol，随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小，

设反应生成xmolSO2，ymolH2，

，解得x=0.3，y=1.2，反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)×65g/mol=97.5g；

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