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A 33.6
L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c(H+)=0.1MOL/L,求气体A中各组分的体积比。...
L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c(H+)=0.1MOL/L,求气体A中各组分的体积比。
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由于反应后剩下的C(H+)=0.1moL,考虑是二元酸,所以剩余0.05mol硫酸,参加反应的有1.8mol硫酸
生成的气体体积为1.5mol,由我们的知识可知在反应的过程中浓硫酸的浓度不断降低,因此可能有氢气生成,所以我们列出下列方程(并配平,方程式为计算方程式属于一种解题的思维方法,特别是化学的压轴题): 设氢气有xmol,则二氧化硫有1.5-xmol
Zn+1.8H2SO4------ZnSO4+H2O+xH2+(1.5-x)SO2
配平后:
(0.3+x)Zn+1.8H2SO4=(0.3+x)ZnSO4+(1.8-x)H2O+xH2+(1.5-x)SO2
根据氧原子数量守恒解得x=0.9
即0.9mol氢气,0.6mol二氧化硫
物质的量比为:3:2
体积比 3:2
生成的气体体积为1.5mol,由我们的知识可知在反应的过程中浓硫酸的浓度不断降低,因此可能有氢气生成,所以我们列出下列方程(并配平,方程式为计算方程式属于一种解题的思维方法,特别是化学的压轴题): 设氢气有xmol,则二氧化硫有1.5-xmol
Zn+1.8H2SO4------ZnSO4+H2O+xH2+(1.5-x)SO2
配平后:
(0.3+x)Zn+1.8H2SO4=(0.3+x)ZnSO4+(1.8-x)H2O+xH2+(1.5-x)SO2
根据氧原子数量守恒解得x=0.9
即0.9mol氢气,0.6mol二氧化硫
物质的量比为:3:2
体积比 3:2
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【思路分析】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,量变必然应起质变。所以前后发生两个反应:
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=0.3 mol
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)
1 22.4L
n 3.36l
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----H2SO4 SO2------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
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=0.3 mol
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)
1 22.4L
n 3.36l
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----H2SO4 SO2------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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n(浓H2SO4)=1.85mol
n(稀H2SO4)=0.05mol
n(消耗H2SO4)=1.8mol
n(气体)=n(ZnSO4)=1.5mol
n(SO2)=0.3mol
n(H2)=1.2mol
SO2:H2=1:4
n(稀H2SO4)=0.05mol
n(消耗H2SO4)=1.8mol
n(气体)=n(ZnSO4)=1.5mol
n(SO2)=0.3mol
n(H2)=1.2mol
SO2:H2=1:4
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2012-02-12
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流传范
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