问题标题:
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A33.6L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c(H+)=0.1MOL/L,最终消耗锌的质量和开始产生氢气时硫酸的浓度分别为?
问题描述:
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A33.6
L,将反应后的溶液稀释至1L,测的溶液中c(H+)=0.1MOL/L,最终消耗锌的质量和开始产生氢气时硫酸的浓度分别为?
步翠兰回答:
这道题有点复杂,但是我们可以理清各种元素的变化途径,然后解题思路就一目了然啦.分析:首先,锌的质量不知道,不可能通过锌来计算;其次,浓硫酸的物质的量为1.85x2=3.7mol,根据题意可知,一部分浓硫酸跟锌反应生成SO2(Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2+2H2O),当其浓度降低时,就与锌发生置换反应(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2).对于硫酸的物质的量是一个已经量,我们可以它为线索来理清关系,对于S元素,其最终形态只有硫酸根与二氧化硫,但是其反应量不清楚,故只剩下氢离子可以用来计算.
设,锌与浓硫酸反应时消耗氢离子为xmol,锌与稀硫酸反应消耗氢离子为ymol.而反应完成后,溶液中还剩余的氢离子的物质的量为1x0.1mol=0.1mol.故反应消耗总的氢离子为x+y=1.85x2-0.1=3.6mol
锌与浓硫酸反应的离子方程式为
Zn+4H^++SO4^2-=Zn^2++SO2+2H2O
1mol4mol1mol2mol
=0.25xmolxmol=0.25xmol=0.5xmol
锌与稀硫酸反应的离子方程式
Zn+2H^+=Zn^2++H2
1mol2mol1mol
=0.5ymolymol=0.5ymol
由于反应生成的气体在标况下为33.6l,即1.5mol,故0.25x+0.5y=1.5
联立x+y=3.6与0.25x+0.5y=1.5可解得x=1.2moly=2.4mol
综上所述,当反应消耗1.2mol氢离子后,即0.6mol浓硫酸后,反应开始发生置换反应,此时的硫酸浓度为n/v,其中n=1.85mol-1.2/2mol=1.25mol,而水的体积为100+nH2Ox18/1=100+0.6x18/1=110.8ml,故浓度为1.25mol/110.8ml=11.28mol/l(如果不考虑水的生成浓度为1.25mol/100ml=12.5mol/l)
最终消耗的锌的质量为(0.25x+0.5y)X65=(0.3+1.2)X65=97.5g
希望能帮上楼主哈.如果过程有不清楚的,可以继续追问哈.
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