题目内容

(7分)一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓H2SO4充分反应后,锌完全溶解,同时生成标准状况下的气体33.6 L。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液中c(H)=0.1 mol·L-1。(1)锌的质量;(2)则生成的气体中SO2和H2的体积比
(1)97.5g  (2)1:5

试题分析:浓硫酸与锌反应生成二氧化硫气体,随着反应的进行,硫酸的浓度逐渐降低,继续与锌反应生成氢气,所以33.6L气体为二氧化硫和氢气的混合物,根据反应的有关方程式结合质量守恒定律列方程组计算。
生成气体的物质的量为1.5mol,溶液剩余硫酸的物质的量为0.05mol,参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=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
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O
x   2x               x
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2
y   y               y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得 x=0.3,y=1.2
所以反应会生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氢气。
反应中共消耗金属Zn的质量m(Zn)=(0.3mol+1.2mol)×65g/mol=97.5g,
点评:本题考查方程式的相关计算,题目难度不大,注意浓硫酸和稀硫酸性质的不同,从质量守恒的角度解答该题。
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