Question

取100mL 18.3mol/L的H₂SO₄與Zn反應，當Zn完全溶解時，生成氣體在標況下占有的體積為22.4L，將所得的溶液稀釋成1L，測得溶液的H⁺濃度為1mol/L，則所生成的氣體中SO₂與H₂的體積比約為（　　）

• A、1：2
• B、2：1
• C、1：4
• D、4：1

Answer 1

分析：鋅與濃硫酸發生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應的進行，硫酸濃度降低，發生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成氣體為SO₂和H₂的混合物，物質的量為

22.4L

22.4L/mol

=1mol，剩余硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_剩=

1

2

n（H⁺）×1L×0.1mol/L=0.5mol，消耗硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_消耗=0.1L×18.3mol/L-0.5mol=1.33mol，根據反應的化學方程式計算．

解答：解：100mL 18.3mol/L的H₂SO₄中含有硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_濃=0.1L×18.3mol/L=1.83mol，
剩余硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_剩=

1

2

n（H⁺）×1L×0.1mol/L=0.5mol，
消耗硫酸的物質的量為：n（H₂SO₄）_消耗=1.83mol-0.5mol=1.33mol，
鋅與濃硫酸發生：Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O，隨著反應的進行，硫酸濃度降低，發生：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
生成氣體為SO₂和H₂的混合物，物質的量為

22.4L

22.4L/mol

=1mol
設混合物氣體中含有xmolSO₂，ymolH₂，
Zn+2H₂SO₄=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
   2xmol       xmol
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
   ymol       ymol
則有：

x+y=1 2x+y=1.33

解之得：

x=0.33 y=0.67

所以n（SO₂）：n（H₂）=x：y=0.33：67=1：2，
故選A．

點評：本題考查化學方程式的計算，題目難度中等，本題注意以下幾點：①濃硫酸與鋅反應生成SO₂，②隨著反應的進行，硫酸的濃度降低，與鋅反應生成H₂，③根據反應的方程式利用守恒的方法列式計算．