Question

【题目】已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2，32.5克的锌与50 mL 18.4 mol/L浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体VL。将反应后的溶液稀释到500mL，测得溶液中氢离子的浓度为0.08 mol/L。

(1)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是________。

(2)气体的成分是______，V为______。

(3)反应过程中转移的电子的物质的量是________。

(4)另取相同浓硫酸，向其中改加铁粉，若逐渐加入a克铁粉，同时加热，最终数据均同上，则a=_____。

Answer 1

【答案】0.9 mol 二氧化硫和氢气 V＝11.2 1mol 28

【解析】

（1）原硫酸的物质的量=50mL×18.4mol/L=0.92mol；

反应后，氢离子浓度为0.08mol/L，则硫酸的浓度为0.04mol/L；

反应后硫酸的物质的量为0.04mol/L×500mL=0.02mol；

则反应消耗的硫酸的物质的量为0.92mol-0.02mol=0.9mol；

（2）假设生成二氧化硫的物质的量为x，生成氢气的物质的量为y，根据化学方程式Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；可得

，解得；

则生成气体的体积为（0.4+0.1）×22.4=11.2L；

（3）反应共消耗Zn的物质的量为32.5÷65=0.5mol，反应中Zn被氧化为Zn2+，故反应过程中转移的电子的物质的量是1mol；

（4）另取相同浓硫酸，向其中改加铁粉，虽然浓硫酸的氧化性很强，开始会将Fe氧化到+3价，但是随着浓度变稀，Fe3+会和Fe反应生成Fe2+，因此溶液中最终均为+2价的亚铁离子，与溶液中均为+2的锌离子相似，则最终数据相同，加入Fe的物质的量与Zn的物质的量相同，均为0.5mol，其质量为0.5mol×56g/mol=28g。