取100mL 18.3mol/L的H2SO4与Zn反应,当Zn完全溶解时,生成的气体在标况下占有的体积为22.4L.将所得的溶液稀释成1L,测得溶液的H+浓度为1mol/L,则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为(  )A. 39:11B. 29:11C. 11:39D. 11:29

问题描述:

取100mL 18.3mol/L的H2SO4与Zn反应,当Zn完全溶解时,生成的气体在标况下占有的体积为22.4L.将所得的溶液稀释成1L,测得溶液的H+浓度为1mol/L,则所生成的气体中SO2与H2的体积比约为(  )
A. 39:11
B. 29:11
C. 11:39
D. 11:29

n(H2SO4=0.1L×18.3mol/L=1.8mol,
剩余硫酸的物质的量为:n(H2SO4=

1
2
×1L×0.1mol/L=0.05mol,
消耗硫酸的物质的量为:n(H2SO4消耗=1.83mol-0.05mol=1.78mol,
锌与浓硫酸发生:Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O,随着反应的进行,硫酸浓度降低,发生:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,
生成气体为SO2和H2的混合物,物质的量为
22.4L
22.4L/mol
=1mol
设混合物气体中含有SO2、H2的物质的量分别是x、y
Zn+2H2SO4═ZnSO4+SO2↑+H2O
     2x          x
 Zn+H2SO4═ZnSO4+H2
      y          y
则有:
x+y=1mol
2x+y=1.78mol

解之得:x=0.78mol  y=0.22mol
所以n(SO2):n(H2)=x:y=78:22=39:11
故选:A.
答案解析:锌与浓硫酸发生:Zn+2H2SO4═ZnSO4+SO2↑+H2O,随着反应的进行,硫酸浓度降低,发生:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑,生成气体为SO2和H2的混合物,物质的量为
22.4L
22.4L/mol
=1mol,剩余硫酸的物质的量为:n(H2SO4=
1
2
×1L×0.1mol/L=0.05mol,消耗硫酸的物质的量为:n(H2SO4消耗=0.1L×18.3mol/L-0.05mol=1.78mol,根据反应的化学方程式计算.
考试点:根据化学反应方程式的计算.
知识点:本题考查化学方程式的计算,题目难度中等,本题注意以下几点:①浓硫酸与锌反应生成SO2,②随着反应的进行,硫酸的浓度降低,与锌反应生成H2,③根据反应的方程式利用守恒的方法列式计算.