Question

把一定量的鋅與100mL 18.5mol/L的濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成氣體Y 33.6L（在標準狀況下）．將反應后的溶液稀釋到1L，測得溶液的c（H+）=0.1mol?L^-1，則下列敘述正確的是（　�。�

A．氣體Y是SO₂和H₂的混合物

B．氣體Y中SO₂和H₂的體積比為4：1

C．反應中共消耗鋅87.5g

D．反應中共轉(zhuǎn)移電子3 mol

Answer 1

分析：Zn和濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應的進行，溶液濃度減小，稀硫酸與Zn發(fā)生：Zn+H₂SO₄（�。�=ZnSO₄+H₂↑，則生成的氣體為SO₂和的H₂混合物，根據(jù)反應的有關方程式結合質(zhì)量守恒定律列方程組計算．

解答：解：生成氣體的物質(zhì)的量為：

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，溶液剩余硫酸的物質(zhì)的量為：

1

2

×1L×0.1mol/L=0.05mol，參加反應的
n（H₂SO₄）=0.1L×18.5mol/L-0.05mol=1.8mol，隨著反應的進行，硫酸的濃度逐漸減小，
設反應生成xmolSO₂，ymolH₂，
Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
x   2x                x
Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑
y   y               y
x+y=1.5
2x+y=1.8
解之得 x=0.3，y=1.2
所以反應會生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氫氣．
A．氣體A為SO₂和H₂的混合物，且V（SO₂）：V（H₂）=1：4，
B．氣體A為SO₂和H₂的混合物，且V（SO₂）：V（H₂）=1：4，故B錯誤；
C．反應中共消耗金屬Zn的質(zhì)量m（Zn）=（0.3mol+1.2mol）×65g/mol=97.5g，故C錯誤；
D．反應中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目等于參加反應的Zn提供的電子，故反應中共轉(zhuǎn)移電子1.5mol×2=3mol，故D正確．
故選D．

點評：本題考查方程式的相關計算，題目難度不大，注意濃硫酸和稀硫酸性質(zhì)的不同，從質(zhì)量守恒的角度解答該題，計算生成氣體的物質(zhì)的量關系是解答該題的關鍵．