Question

【題目】已知鋅跟濃硫酸反應生成SO2，跟稀硫酸反應生成H2，32.5克的鋅與50 mL 18.4 mol/L濃硫酸充分反應，鋅完全溶解，同時收集到標準狀況下的氣體VL。將反應后的溶液稀釋到500mL，測得溶液中氫離子的濃度為0.08 mol/L。

(1)反應過程中消耗的H2SO4的物質的量是________。

(2)氣體的成分是______，V為______。

(3)反應過程中轉移的電子的物質的量是________。

(4)另取相同濃硫酸，向其中改加鐵粉，若逐漸加入a克鐵粉，同時加熱，最終數據均同上，則a=_____。

Answer 1

【答案】0.9 mol 二氧化硫和氫氣 V＝11.2 1mol 28

【解析】

（1）原硫酸的物質的量=50mL×18.4mol/L=0.92mol；

反應后，氫離子濃度為0.08mol/L，則硫酸的濃度為0.04mol/L；

反應后硫酸的物質的量為0.04mol/L×500mL=0.02mol；

則反應消耗的硫酸的物質的量為0.92mol-0.02mol=0.9mol；

（2）假設生成二氧化硫的物質的量為x，生成氫氣的物質的量為y，根據化學方程式Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑；可得

，解得；

則生成氣體的體積為（0.4+0.1）×22.4=11.2L；

（3）反應共消耗Zn的物質的量為32.5÷65=0.5mol，反應中Zn被氧化為Zn2+，故反應過程中轉移的電子的物質的量是1mol；

（4）另取相同濃硫酸，向其中改加鐵粉，雖然濃硫酸的氧化性很強，開始會將Fe氧化到+3價，但是隨著濃度變稀，Fe3+會和Fe反應生成Fe2+，因此溶液中最終均為+2價的亞鐵離子，與溶液中均為+2的鋅離子相似，則最終數據相同，加入Fe的物質的量與Zn的物質的量相同，均為0.5mol，其質量為0.5mol×56g/mol=28g。