Question

化學探究小組的同學將過量鋅粉與44mL濃硫酸在加熱條件下充分反應，至不再產(chǎn)生氣體時共收集到標準狀況下11.2L的氣體，其質(zhì)量為19.6g．（若鋅與濃硫酸在加熱情況下發(fā)生的反應為：
Zn+2H₂SO₄（濃）

△   .

ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O）

	氣體的成分（化學式）	氣體的物質(zhì)的量（mol）
①
②
③

（1）試根據(jù)相關信息判斷11.2L氣體的成分，并計算氣體中各成分的物質(zhì)的量，填在以上表格內(nèi)，每種氣體只填一行（不一定填滿）．
（2）濃硫酸的物質(zhì)的量濃度為

18.2mol/L

．

Answer 1

分析：（1）用極限假設法和十字交叉法來解決氣體的組成問題；
（2）根據(jù)氫氣和二氧化硫的量來確定消耗的硫酸的量，據(jù)C=

n

V

進行計算．

解答：解：充分反應至不再產(chǎn)生氣體時共收集到標準狀況下11.2L的氣體即0.5mol，所以氣體摩爾質(zhì)量=

19.6g

0.5mol

=39.2g/mol，SO₂的摩爾質(zhì)量是32g/mol，H₂的摩爾質(zhì)量是2g/mol，39.2g/mol介于二者之間，所以氣體不是純凈物，應該是SO₂和H₂的混合物，鋅先和濃硫酸反應生成SO₂，當硫酸濃度減少，成為稀硫酸，則發(fā)生置換反應，生成H₂． 
可以用十字交叉法來計算：
氣體  摩爾質(zhì)量       差值
H₂：2-----------24.8
平均：39.2
SO₂：64-----------37.2
所以n（H₂）：n（SO₂）=

24.8

37.2

=2：3
即0.5mol混合氣體中H₂有0.2mol，SO₂有0.3mol，故答案為：

	氣體的成分（化學式）	氣體的物質(zhì)的量（mol）
①	SO2	0.3
②	H2	0.2
③

（2）Zn+2H₂SO₄（濃）═ZnSO₄+SO₂↑+2H₂O，Zn+H₂SO₄（�。┄TZnSO₄+H₂↑，H₂有0.2mol，需要硫酸0.2mol，SO₂有0.3mol，需要硫酸0.6mol，硫酸共0.8mol，所以C=

n

V

=

0.8mol

0.044L

=18.2mol/L，
故答案為：18.2 mol/L．

點評：本題主要考查學生硫酸的化學性質(zhì)，注意十字交叉法、極限假設法在解題中的應用，難度較大．