Question

20．鋅與100mL 18.5mol•L^-1的濃硫酸充分反應(yīng)后，鋅完全溶解，同時生成氣體甲33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測得溶液的pH=1．下列敘述正確的是．（　�。�

• A． 反應(yīng)中共消耗1.85 mol H₂SO₄
• B． 氣體甲中SO₂與H₂的體積比為1：4
• C． 反應(yīng)中共消耗65 g Zn
• D． 反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3.6 mol電子

Answer 1

分析 Zn和濃硫酸發(fā)生：Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應(yīng)的進(jìn)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(yīng)的有關(guān)方程式結(jié)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：$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，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，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度逐漸減小，
設(shè)反應(yīng)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(yīng)會生成0.3mol的二氧化硫和1.2mol的氫氣．
A．由以上計算可知，反應(yīng)中共消耗1.8molH₂SO₄，故A錯誤；
B．氣體A為SO₂和H₂的混合物，且V（SO₂）：V（H₂）=1：4，故B正確；
C．反應(yīng)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．在反應(yīng)Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O中，生成0.3mol的二氧化硫轉(zhuǎn)移電子為0.6mol，反應(yīng)Zn+H₂SO₄（�。�=ZnSO₄+H₂↑中，生成1.2mol氫氣轉(zhuǎn)移電子2.4mol，所以反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移3mol電子，故D錯誤．
故選B．

點(diǎn)評 本題考查方程式的相關(guān)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(guān)系是解答該題的關(guān)鍵．