Question

在100mL混合液中，硝酸和硫酸的物质的量浓度分别为1mol/L和4mol/L，向该混合液中加入32.5g锌，微热充分反应后，收集到标准状况下的气体为（　　）

• A、2.24 L
• B、7.84 L
• C、10.08 L
• D、11.2 L

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

分析：锌与稀硝酸反应的实质是3Zn+8H⁺+2NO₃^-=3Zn²⁺+2NO↑+4H₂O，只要Zn与硫酸足量，NO₃^-可以被完全还原，n（Zn）=

32.5g

65g/mol

=0.5mol，根据n=cV计算溶液中H⁺、NO₃^-的物质的量，根据离子方程式进行过量计算，根据不足量的物质计算n（NO），如锌与硫酸过量，考虑锌与硫酸生成氢气，再根据V=nV_m计算气体体积．

解答： 解：n（Zn）=

32.5g

65g/mol

=0.5mol，n（H⁺）=0.1L×1mol/L+0.1L×4mol/L×2=0.9mol，n（NO₃^-）=0.1L×1mol/L=0.1mol，
则 3Zn+2NO₃^-+8H⁺=3Zn²⁺+2NO↑+4H₂O
0.5mol     0.1mol  0.9mol        0.1mol     
则NO₃^-不足，Zn、H⁺过量，由方程式可知n（NO）=0.1mol，剩余锌n（Zn）=0.5mol-0.15mol=0.35mol，n（H⁺）=0.9mol-0.4mol=0.5mol，
锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，则
Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑，
0.35mol       0.5mol
则H⁺不足，Zn过量，由方程式可知n（H₂）=0.25mol，剩余锌n（Zn）=0.35mol-0.25mol=0.1mol，
所以微热充分反应后，收集到标准状况下的气体为（0.1+0.25）mol×22.4L/mol=7.84L，
故选B．

点评：本题考查硝酸性质、离子方程式的计算等，题目难度中等，注意酸性条件下硝酸根有强氧化性，把握离子方程式及过量计算为解答的关键，避免利用化学方程式的繁琐计算．