Question

使一定質(zhì)量的Zn與100mL 18.5mol/L濃流酸充分反應(yīng)，Zn完全溶解，同時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體共

35.84L

22.4L/mol

，將反應(yīng)后的溶液稀釋至1L，測(cè)得該溶液的pH=1．
①求所得氣體的成分及其體積比．
②向反應(yīng)后的溶液中加入足量的氯化鋇溶液，求所生成沉淀的質(zhì)量．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,濃硫酸的性質(zhì)

專(zhuān)題：計(jì)算題

分析：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，稀硫酸和鋅反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)方程式為Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成的氣體為SO₂、H₂混合氣體，氣體的物質(zhì)的量=

35.84L

22.4L/mol

=1.6mol，
反應(yīng)后硫酸的物質(zhì)的量=0.05mol/L×0.1L=0.05mol，則參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量=18.5mol/L×0.1L-0.05mol=1.8mol，
（1）根據(jù)參加反應(yīng)的硫酸、生成氣體的量列方程式計(jì)算；
（2）根據(jù)硫酸根離子守恒計(jì)算硫酸鋇的質(zhì)量．

解答： 解：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃硫酸變?yōu)橄×蛩�，稀硫酸和鋅反應(yīng)生成氫氣，反應(yīng)方程式為Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O、Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，生成的氣體為SO₂、H₂混合氣體，氣體的物質(zhì)的量=

35.84L

22.4L/mol

=1.6mol，
反應(yīng)后硫酸的物質(zhì)的量=0.05mol/L×0.1L=0.05mol，則參加反應(yīng)的硫酸的物質(zhì)的量=18.5mol/L×0.1L-0.05mol=1.8mol，
（1）設(shè)二氧化硫、氫氣的物質(zhì)的量分別是x、y
Zn+2H₂SO₄（濃）=ZnSO₄+SO₂↑+H₂O
   2                 1
   2x                x
Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑
   1          1
  y            y
根據(jù)硫酸、氣體列方程組為

x+y=1.6 2x+y=1.8

解得

x=0.2 y=1.4

相同條件下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比，所以二氧化硫與氫氣的體積之比=0.2mol：1.4mol=1：7，
答：所得氣體為二氧化硫和氫氣，二氧化硫和氫氣體積之比為1：7；
（2）根據(jù)硫原子守恒知，反應(yīng)后溶液中n（SO₄^2- ）=1.85mol-0.2mol=1.65mol，再根據(jù)硫酸根離子守恒得m（BaSO₄）=n（BaSO₄）M（BaSO₄）=n（SO₄^2- ）．M（BaSO₄）=1.65mol×233g/mol=384.45g，
答：生成沉淀的質(zhì)量為384.45g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了根據(jù)方程式的計(jì)算，明確物質(zhì)之間發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，再結(jié)合原子守恒進(jìn)行計(jì)算，題目難度中等．