Question

15．將一定量的金屬鋅跟16mol•L^-1濃H₂SO₄100mL充分反應(yīng)，使鋅完全溶解，其還原產(chǎn)物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4L，并測(cè)得反應(yīng)后溶液中的H⁺濃度為1.5mol•L^-1．若忽略反應(yīng)中溶液體積的變化，則此溶液中還含有SO${\;}_{4}^{2-}$的物質(zhì)的量為1.075mol．

Answer 1

分析 鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，反應(yīng)后溶液中的H⁺濃度為1.5mol•L^-1，還發(fā)生反應(yīng)：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成氣體為SO₂和H₂的混合物，由方程式可知生成n（ZnSO₄）=n（SO₂）+n（H₂），再根據(jù)n=cV計(jì)算剩余硫酸的物質(zhì)的量，反應(yīng)后溶液中n（SO₄^2-）=n（H₂SO₄）_剩+n（ZnSO₄）．

解答 解：鋅與濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，反應(yīng)后溶液中的H⁺濃度為1.5mol•L^-1，還發(fā)生反應(yīng)：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成氣體為SO₂和H₂的混合物，物質(zhì)的量為$\frac{22.4L}{22.4L/mol}$=1mol，由方程式可知生成n（ZnSO₄）=n（SO₂）+n（H₂）=1mol，剩余硫酸的物質(zhì)的量為：n（H₂SO₄）_剩=$\frac{1}{2}$×0.1L×0.15mol/L=0.075mol，故反應(yīng)后溶液中n（SO₄^2-）=n（H₂SO₄）_剩+n（ZnSO₄）=1mol+0.075mol=1.075mol，
故答案為：1.075mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等，注意濃硫酸與鋅反應(yīng)生成SO₂，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度降低，與鋅反應(yīng)生成H₂，注意利用守恒法計(jì)算解答．