Question

一定量的鋅與一定濃度的H₂SO₄反應，生成的氣體在標準狀況下體積為2.24 L，求反應消耗的鋅和H₂SO₄的物質的量。

Answer 1

若氣體全為H₂，耗Zn 0.1 mol，耗H₂SO₄ 0.1 mol

若氣體全為SO₂，耗Zn 0.1 mol,耗H₂SO₄ 0.2 mol

若氣體為SO₂和H₂，耗Zn 0.1 mol，耗H₂SO₄（0.1+) mol

解析:

與Zn反應的硫酸的濃度未確定，因此需討論，若為稀H₂SO₄，則2.24 L為H₂；若為濃H₂SO₄，又有兩種可能：一是濃H₂SO₄量大，則2.24 L全為SO₂；若濃H₂SO₄量少，反應過程中濃度減小，則2.24 L為H₂、SO₂的混合氣體。

若氣體全為H₂，則有：

Zn  +  H₂SO₄(�。�====ZnSO₄+H₂↑

1          1                1

0.1 mol    0.1 mol     =0.1 mol

若氣體全為SO₂，則有:

Zn  +  2H₂SO₄(濃）ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

1       2                   1

0.1 mol    0.2 mol        =0.1 mol

若氣體為SO₂、H₂的混合氣體，

則n(混）==0.1 mol

設SO₂的質量為m g,n(SO₂)=mol,n(H₂)=(0.1-)mol。

Zn  +  2H₂SO₄(濃）ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O

1        2                    1

mol   mol            mol

Zn      +   H₂SO₄(�。�====ZnSO₄+H₂↑

1           1                    1

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

所以n(Zn)=+(0.1-) mol=0.1 mol

n(H₂SO₄)= +(0.1-) mol=(0.1+)mol