使一定量的锌与100ml18.5mol/l浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成标况下的气体A 33.6L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c（H+)=0.1MOL/L,求气体A中各组分的体积比.

来源：学生作业帮助网编辑：作业帮时间：2024/05/04 20:57:58

使一定量的锌与100ml18.5mol/l浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成标况下的气体A 33.6L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c（H+)=0.1MOL/L,求气体A中各组分的体积比.
使一定量的锌与100ml18.5mol/l浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成标况下的气体A 33.6
L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c（H+)=0.1MOL/L,求气体A中各组分的体积比.

使一定量的锌与100ml18.5mol/l浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成标况下的气体A 33.6L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c（H+)=0.1MOL/L,求气体A中各组分的体积比.
n(浓H2SO4)=1.85mol
n(稀H2SO4)=0.05mol
n(消耗H2SO4)=1.8mol
n(气体)=n(ZnSO4)=1.5mol
n(SO2)=0.3mol
n(H2)=1.2mol
SO2:H2=1:4

流传范

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由于反应后剩下的C(H+)=0.1moL，考虑是二元酸，所以剩余0.05mol硫酸，参加反应的有1.8mol硫酸
生成的气体体积为1.5mol，由我们的知识可知在反应的过程中浓硫酸的浓度不断降低，因此可能有氢气生成，所以我们列出下列方程(并配平，方程式为计算方程式属于一种解题的思维方法，特别是化学的压轴题）：设氢气有xmol，则二氧化硫有1.5-xmol
Zn+1.8H2SO4------ZnSO4+H2O+xH2+(1.5-x)SO2
配平后：
（0.3+x)Zn+1.8H2SO4=（0.3+x）ZnSO4+（1.8-x）H2O+xH2+(1.5-x)SO2
根据氧原子数量守恒解得x=0.9
即0.9mol氢气，0.6mol二氧化硫
物质的量比为：3：2
体积比 3：2

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【思路分析】反应后酸有剩余，锌与浓硫酸反应中，随反应物的不断消耗，硫酸的浓度会发生改变，量变必然应起质变。所以前后发生两个反应：
　Zn＋2H2SO4＝ZnSO4＋SO2↑＋2H2O
Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑
硫酸总量＝反应消耗量＋剩余量
硫酸消耗量＝被还原的硫酸＋生成盐的硫酸
被还原的硫酸：n（H2SO4）＝n（SO2）＋n（H2）
　　　　　　　　＝33.6÷22.4＝1.5mol
硫酸消耗量＝硫酸的总量－剩余的硫酸的量
　　＝18.5mol／L×0.1L－1L×0.1mol／L÷2＝1.8mol
则：n（SO2）＝1.8mol－1.5mol＝0.3 mol
　因此：n（H2）：n（SO2）＝（1.5－0.3）：0.3＝4：1
或者
(1)Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2(气体)+H2O(条件是加热)
1 22.4L
n 3.36l
可以计算出n(ZnSO4)=0.15mol
(2)
由于浓硫酸的浓度变低时,还可以发生如下反应:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(气体) Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2(气体)+H2O
可以设H2物质的量是X,SO2物质的量是Y.
22.4X+22.4Y=33.6 方程1
再根据剩下的n(H+)=0.100mol/L*1L=0.1mol
因为H+是和硫酸根存在的,所以n(SO4)=0.05mol
而原来的硫酸根的物质的量是:100ml*18.5mol/L=1.85mol
也就是反应用了(1.85mol-0.05mol)的硫酸.
而根据化学反应方程式的关系可得:
H2----H2SO4 SO2------2H2SO4
所以可得:
X+2Y=1.8mol 方程2
连立方程1和方程2,可得:
X=1.2,Y=0.3
所以:
V(H2):V(SO2)=1.2:0.3=4:1

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