题目内容

2.使一定量的锌与100mL 18.5mol/L的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成标准状况下的气体A共33.6L,将反应后的溶液稀释到1.00L,测得该溶液中c(H+)=0.100mol/L.
(1)分析反应过程中气体产物的变化情况,并用化学方程式
(2)求气体A中各成分的体积比.
(3)向反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液,求可生成沉淀的质量.

分析 (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↑;
(2)生成气体为SO2和H2的混合物,由方程式可知:n(Zn)=n(SO2+H2),根据m=nM计算Zn的质量;计算剩余硫酸物质的量,进而计算参加反应硫酸物质的量,设设反应生成xmolSO2,ymolH2,表示出各反应消耗硫酸物质的量,再结合二者物质的量列方程计算解答;
(3)根据硫守恒分析,结合m=nM计算.

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↑,故答案为:Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O;Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)生成气体为SO2和H2的混合物,由方程式可知:n(Zn)=n(SO2+H2)=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol,故Zn的质量=1.5mol×65g/mol=97.5g,溶液剩余硫酸的物质的量为 $\frac{1}{2}$×1L×0.1mol/L=0.05mol,
参加反应的n(H2SO4)=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol,
设反应生成xmolSO2,ymolH2,则:
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+H2O
x        2x                             x
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
y        y                           y
由题意可得 $\left\{\begin{array}{l}{x+y=1.5}\\{2x+y=1.8}\end{array}\right.$,
解得:x=0.3mol   y=1.2mol
V(SO2):V(H2)=0.3mol:1.2mol=1:4
答:气体A中V(SO2):V(H2)=1:4;
(3)根据硫守恒,所以n(BaSO4)=(1.85-0.3)mol×233g/mol=361.15g,答:生成沉淀的质量361.15g.

点评 本题考查方程式的相关计算,注意根据方程式计算确定Zn与气体的物质的量关系,难度不大.

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