Question

20．取100mL 18.3mol•L^-1 的H₂SO₄與Zn反應，當Zn完全溶解時，生成的氣體（可使品紅褪色）在標準狀況下的體積為22.4L．將所得的溶液稀釋成1L，測得溶液H⁺的濃度為1mol•L^-1，則所生成的氣體中SO₂與H₂的體積比約為（　�。�

• A． 1：2
• B． 2：1
• C． 1：4
• D． 4：1

Answer 1

分析 鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應的進行，硫酸濃度降低，發(fā)生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成氣體為SO₂和H₂的混合物，物質的量為$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，剩余硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_剩=$\frac{1}{2}$n（H⁺）=$\frac{1}{2}$×1L×1mol/L=0.5mol，消耗硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_消耗=0.1L×18.3mol/L-0.5mol=1.33mol，根據(jù)反應的化學方程式計算．

解答 解：100mL 18.3mol/L的H₂SO₄中含有硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_濃=0.1L×18.3mol/L=1.83mol，
剩余硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_剩=$\frac{1}{2}$n（H⁺）=$\frac{1}{2}$×1L×1mol/L=0.5mol，
消耗硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_消耗=1.83mol-0.5mol=1.33mol，
鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應的進行，硫酸濃度降低，發(fā)生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
生成氣體為SO₂和H₂的混合物，物質的量為$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol
設混合物氣體中含有xmolSO₂，ymolH₂，
Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
       2xmol               xmol
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
      ymol               ymol
則有：$\left\{\begin{array}{l}{x+y=1}\\{2x+y=1.33}\end{array}\right.$
解之得：$\left\{\begin{array}{l}{x=0.33}\\{y=0.67}\end{array}\right.$
所以n（SO₂）：n（H₂）=x：y=0.33：67=1：2，
故選A．

點評 本題考查化學方程式的計算，題目難度中等，本題注意以下幾點：①濃硫酸與鋅反應生成SO₂，②隨著反應的進行，硫酸的濃度降低，與鋅反應生成H₂，③根據(jù)反應的方程式利用守恒的方法列式計算．