锌于浓硫酸的反应使一定量锌与100ml18.5mol每升的浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成标准状况下气体33.6L,

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：化学作业时间：2024/05/14 10:14:25

锌于浓硫酸的反应
使一定量锌与100ml18.5mol每升的浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时生成标准状况下气体33.6L,将放映后溶液稀释至1L,测得其PH=1.0,最终消耗锌的质量和开始产生氢气时硫酸的浓度为?
要写出具体的过程及原理

浓硫酸有强氧化性,加热能与锌反应生成二氧化硫：
Zn+2H2SO4(浓)==加热==Zn2+ +SO4 2-+SO2↑+2H2O
当反应进行到一定程度,硫酸浓度下降,硫酸失去强氧化性,发生置换反应生成氢气：
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
不管是生成SO2还是H2,1mol硫酸转移的电子数都是2mol,因此可以通过电子守恒直接求出锌的消耗量x：65g/x=22.4L/33.6L
x=97.5g
设生成气体中SO2和H2的物质的量分别为a,b（单位为mol）
则a+b=22.4/33.6=1.5mol
根据两个反应方程式,可以得出：
每生成1molSO2消耗4molH+,每生成1molH2消耗2molH+
根据反应前硫酸的浓度、体积,以及反应后溶液的pH、体积,可以算出反应后消耗的H+的物质的量：0.1L*18.5mol/L*2-10^(-1)mol/L*1L=3.6mol
根据以上3行的叙述可以列出方程：
4a+2b=3.6mol
求解方程组：
a+b=1.5mol
4a+2b=3.6mol
得出a=0.3mol,b=1.2mol
生成0.3molSO2.
所以刚生成H2时消耗的H+的物质的量为4a=1.2mol,
最后算出此时硫酸的浓度为（0.1L*18.5mol/L*2-1.2mol）/0.1L/2=12.5mol/L