Question

一定量的锌与一定浓度的H₂SO₄反应，生成的气体在标准状况下体积为2.24 L，求反应消耗的锌和H₂SO₄的物质的量。

Answer 1

解析：与Zn反应的硫酸的浓度未确定，因此需讨论，若为稀H₂SO₄，则2.24 L为H₂；若为浓H₂SO₄，又有两种可能：一是浓H₂SO₄量大，则2.24 L全为SO₂；若浓H₂SO₄量少，反应过程中浓度减小，则2.24 L为H₂、SO₂的混合气体。

若气体全为H₂，则有：

     Zn  +  H₂SO₄(稀)ZnSO₄+H₂↑

      1            1                          1

0.1 mol    0.1 mol        =0.1 mol

若气体全为SO₂，则有:

    Zn  +  2H₂SO₄(浓)ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

     1             2                                1

0.1 mol    0.2 mol                   =0.1 mol

若气体为SO₂、H₂的混合气体，

设SO₂的质量为m g,n(SO₂)=mol,n(H₂)=(0.1-)mol。

  Zn  +  2H₂SO₄(浓)ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

    1           2                                  1

mol   mol                        mol

         Zn      +   H₂SO₄(稀)ZnSO₄+H₂↑

           1                1                          1

(0.1-) mol    (0.1-) mol      (0.1-) mol

答案：若气体全为H₂，耗Zn 0.1 mol，耗H₂SO₄ 0.1 mol

若气体全为SO₂，耗Zn 0.1 mol,耗H₂SO₄ 0.2 mol

若气体为SO₂和H₂，耗Zn 0.1 mol，耗H₂SO₄(0.1+) mol