Question

（6分）使一定質量的鋅與100mL 18.5mol·L^-1濃硫酸充分反應。
（1）若鋅完全溶解，同時只生成SO₂氣體3.36L(標準狀況下)，求所得溶液中硫酸鋅的物質的量濃度（假設反應前后溶液體積保持不變）。
（2）若鋅完全溶解，同時生成標準狀況下混合氣體為33.6L，并將反應后的溶液稀釋至1L，測得溶液中c(H⁺)為1.0mol·L^-1，求混合氣體中各組分的體積比。

Answer 1

（1）SO₂是0.15mol，則轉移電子是0.15mol×2＝0.3mol。所以根據電子得失守恒可知，消耗鋅是0.3mol÷2＝0.15mol，所以生成硫酸鋅也是0.15mol，其濃度是

（2）由于隨反應的進行，濃硫酸的濃度逐漸變稀，所以會產生氫氣。剩余硫酸是0.005mol，參加反應的硫酸是1.85mol－0.05mol＝1.8mol。設混合氣中SO₂和氫氣的物質的量分別是x和y，
Zn＋2H₂SO₄=ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O、Zn＋H₂SO₄=ZnSO₄＋H₂↑
則x＋y＝1.5mol，2x＋y＝1.8mol，解得x＝0.3mol，y＝1.2mol。所以V(SO₂):V(H₂)=1:4。

考查根據方程式進行的有關計算。