Question

將一定量的鋅與100mL 18.5mol/L濃硫酸充分反應后，鋅完全溶解，同時生成氣體A 33.6L（標準狀況）．將反應后的溶液稀釋至1L，測得溶液的pH=1，則下列敘述中錯誤的是（　　）

• A、氣體A為SO₂和H₂的混合物
• B、反應中共消耗Zn 97.5 g
• C、反應中共轉移1.5 mol電子
• D、氣體A中SO₂和H₂的體積比為1：4

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：濃硫酸與鋅反應生成二氧化硫氣體，隨著反應的進行，硫酸的濃度逐漸降低，繼續與鋅反應生成氫氣，所以33.6L氣體為二氧化硫和氫氣的混合物，根據反應的有關方程式結合質量守恒定律列方程組計算．

解答： 解：生成氣體的物質的量為：

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol，溶液稀釋至1L，測得溶液的pH=1，所以溶液剩余硫酸的物質的量為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，故A正確；
B、反應中共消耗金屬Zn的質量m（Zn）=（0.3mol+1.2mol）×65g/mol=97.5g，故B正確；
C、在反應Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O中，生成0.3mol的二氧化硫轉移電子為0.6mol，反應Zn+H₂SO₄（稀）=ZnSO₄+H₂↑中，
生成1.2mol氫氣轉移電子2.4mol，所以反應中共轉移3mol電子，故C錯誤；
D、氣體A為SO₂和H₂的混合物，且V（SO₂）：V（H₂）=1：4，故D正確；
故選C．

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的不同，從質量守恒的角度解答該題．