Question

2．使一定量的鋅與100mL 18.5mol/L的濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成標準狀況下的氣體A共33.6L，將反應(yīng)后的溶液稀釋到1.00L，測得該溶液中c（H⁺）=0.100mol/L．
（1）分析反應(yīng)過程中氣體產(chǎn)物的變化情況，并用化學(xué)方程式
（2）求氣體A中各成分的體積比．
（3）向反應(yīng)后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液，求可生成沉淀的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應(yīng)的進行，硫酸濃度降低，發(fā)生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）生成氣體為SO₂和H₂的混合物，由方程式可知：n（Zn）=n（SO₂+H₂），根據(jù)m=nM計算Zn的質(zhì)量；計算剩余硫酸物質(zhì)的量，進而計算參加反應(yīng)硫酸物質(zhì)的量，設(shè)設(shè)反應(yīng)生成xmolSO₂，ymolH₂，表示出各反應(yīng)消耗硫酸物質(zhì)的量，再結(jié)合二者物質(zhì)的量列方程計算解答；
（3）根據(jù)硫守恒分析，結(jié)合m=nM計算．

解答 解：（1）鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應(yīng)的進行，硫酸濃度降低，發(fā)生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，故答案為：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O；Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）生成氣體為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的質(zhì)量=1.5mol×65g/mol=97.5g，溶液剩余硫酸的物質(zhì)的量為 $\frac{1}{2}$×1L×0.1mol/L=0.05mol，
參加反應(yīng)的n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，
設(shè)反應(yīng)生成xmolSO₂，ymolH₂，則：
Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
x        2x                             x
Zn+H₂SO₄（�。�=ZnSO₄+H₂↑
y        y                           y
由題意可得 $\left\{\begin{array}{l}{x+y=1.5}\\{2x+y=1.8}\end{array}\right.$，
解得：x=0.3mol   y=1.2mol
V（SO₂）：V（H₂）=0.3mol：1.2mol=1：4
答：氣體A中V（SO₂）：V（H₂）=1：4；
（3）根據(jù)硫守恒，所以n（BaSO₄）=（1.85-0.3）mol×233g/mol=361.15g，答：生成沉淀的質(zhì)量361.15g．

點評 本題考查方程式的相關(guān)計算，注意根據(jù)方程式計算確定Zn與氣體的物質(zhì)的量關(guān)系，難度不大．