Question

一定量的锌与密度为1.85g/cm³，质量分数为98%，体积50mL的浓H₂SO₄充分反应后，锌完全溶解，同时生成标准状况下的气体16.8L．将反应后的溶液稀释至0.5L，测得溶液中c（H⁺）=0.1mol?L^-1．则生成的气体中H₂和SO₂的体积比为（　　）

• A、4：1
• B、1：2
• C、1：4
• D、3：1

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算

专题：计算题

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

16.8L

22.4L/mol

=0.75mol，剩余硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_剩=

1

2

×0.5L×0.1mol/L=0.025mol，浓硫酸的物质的量浓度=

1000×1.85×98%

98

mol/L=18.5mol/L，消耗硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_消耗=0.05L×18.5mol/L-0.025mol=0.9mol，令H₂和SO₂的物质的量分别为xmol、ymol，根据反应的化学方程式列方程计算．

解答： 解：剩余硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_剩=

1

2

×0.5L×0.1mol/L=0.025mol，
浓硫酸的物质的量浓度=

1000×1.85×98%

98

mol/L=18.5mol/L，消耗硫酸的物质的量为：n（H₂SO₄）_消耗=0.05L×18.5mol/L-0.025mol=0.9mol，
SO₂和H₂的混合物的物质的量为

16.8L

22.4L/mol

=0.75mol，
设混合物气体中含有xmolH₂，ymolSO₂，则：
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
    xmol      xmol
Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
   2ymol        ymol
 则有：

x+y=0.75 x+2y=0.9

解之得：x=0.6、y=0.15
所以V（H₂）：V（SO₂）=0.6mol：0.15mol=4：1，
故选A．

点评：本题考查化学方程式的计算，题目难度中等，注意浓硫酸与锌反应生成SO₂，随着反应的进行，硫酸的浓度降低，与锌反应生成H₂，根据反应的方程式计算．