Question

19．一定量的浓H₂SO₄与Zn反应，当Zn完全溶解时，生成气体的体积为20.16L（S．T．P）．将所得气体通过足量稀硝酸，余下气体15.68L（S．T．P）．
（1）求参加反应的Zn的物质的量．
（2）求原来所生成气体的物质的量组成．

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$\frac{20.16L}{22.4L/mol}$=0.9mol，由反应方程式可知生成混合气体1mol，参加反应的锌是1mol，将所得气体通过足量稀硝酸，发生反应的方程式为：2H₂O+3SO₂+2HNO₃=3H₂SO₄+2NO，通过体积变化求原混合气体中二氧化硫的物质的量，由此分析解答．

解答 解：（1）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$\frac{20.16L}{22.4L/mol}$=0.9mol，由反应方程式可知生成混合气体1mol，参加反应的锌是1mol，
答：参加反应的Zn的物质的量为1mol；
（2）2H₂O+3SO₂+2HNO₃=3H₂SO₄+2NO△n
                    3                                             1
                 n（SO₂）                          $\frac{20.16-15.68}{22.4}$=0.2mol
所以  n（SO₂）=3×0.2=0.6mol，则n（H₂）=0.3mol，
答：原来所生成气体中含0.6mol的二氧化硫和0.3mol的氢气．

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，（2）根据反应的方程式利用差量的方法列式计算．