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【将一定质量Zn与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应使一定量的锌与100ml18.5mol/l浓硫酸充分反应,锌完全溶解同时生成标况下的气体A33.6L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c(H+)=0.1mol/L,求气体中各组】
更新时间: 2024-04-26 06:41:08
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问题描述:

将一定质量Zn与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应使一定量的锌与100ml18.5mol/l浓硫酸充分反应,锌完全溶解

同时生成标况下的气体A33.6L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c(H+)=0.1mol/L,求气体中各组分的体积比

刘伟杰回答:
  根据题意可知:反应后酸有剩余,锌与浓硫酸反应中,随反应物的不断消耗,硫酸的浓度会发生改变,所以会发生两个反应:    Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O   Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑   硫酸总量=反应消耗量+剩余量   硫酸消耗量=被还原的硫酸+生成盐的硫酸   被还原的硫酸:n(H2SO4)=n(SO2)+n(H2)   =33.6÷22.4=1.5mol   硫酸消耗量=硫酸的总量-剩余的硫酸的量   =18.5mol/L×0.1L-1L×0.1mol/L÷2=1.8mol   则:n(SO2)=1.8mol-1.5mol=0.3mol    因此:n(H2):n(SO2)=(1.5-0.3):0.3=4:1   或者   (1)Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2(气体)+H2O(条件是加热)   122.4L   n3.36l   可以计算出n(ZnSO4)=0.15mol   (2)   由于浓硫酸的浓度变低时,还可以发生如下反应:   Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(气体)Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2(气体)+H2O   可以设H2物质的量是X,SO2物质的量是Y.   22.4X+22.4Y=33.6方程1   再根据剩下的n(H+)=0.100mol/L*1L=0.1mol   因为H+是和硫酸根存在的,所以n(SO4)=0.05mol   而原来的硫酸根的物质的量是:100ml*18.5mol/L=1.85mol   也就是反应用了(1.85mol-0.05mol)的硫酸.   而根据化学反应方程式的关系可得:   H2----H2SO4SO2------2H2SO4   所以可得:   X+2Y=1.8mol方程2   连立方程1和方程2,可得:   X=1.2,Y=0.3   所以:   V(H2):V(SO2)=1.2:0.3=4:1
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