Question

取100mL 18.3mol/L的H₂SO₄与Zn反应，当Zn完全溶解时，生成气体在标况下占有的体积为22.4L，将所得的溶液稀释成1L，测得溶液的H⁺浓度为1mol/L，则所生成的气体中SO₂与H₂的体积比约为（　　）

• A、1：2
• B、2：1
• C、1：4
• D、4：1

Answer 1

分析：锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成气体为SO₂和H₂的混合物，物质的量为

22.4L

22.4L/mol

=1mol，剩余硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_剩=

1

2

n（H⁺）×1L×0.1mol/L=0.5mol，消耗硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_消耗=0.1L×18.3mol/L-0.5mol=1.33mol，根据反应的化学方程式计算．

解答：解：100mL 18.3mol/L的H₂SO₄中含有硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_浓=0.1L×18.3mol/L=1.83mol，
剩余硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_剩=

1

2

n（H⁺）×1L×0.1mol/L=0.5mol，
消耗硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_消耗=1.83mol-0.5mol=1.33mol，
锌与浓硫酸发生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
生成气体为SO₂和H₂的混合物，物质的量为

22.4L

22.4L/mol

=1mol
设混合物气体中含有xmolSO₂，ymolH₂，
Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
   2xmol       xmol
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
   ymol       ymol
则有：

x+y=1 2x+y=1.33

解之得：

x=0.33 y=0.67

所以n（SO₂）：n（H₂）=x：y=0.33：67=1：2，
故选A．

点评：本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，本题注意以下几点：①浓硫酸与锌反应生成SO₂，②随着反应的进行，硫酸的浓度降低，与锌反应生成H₂，③根据反应的方程式利用守恒的方法列式计算．