使一定质量的锌与100ml18.5mol/L浓H2SO4充分反应,锌完全溶解,同时生成33.6L气体A,将反应后的溶液稀释至1L,测试得溶液c为0.1mol/L,则气体A中各组分的体积比为?

题目

使一定质量的锌与100ml18.5mol/L浓H2SO4充分反应,锌完全溶解,同时生成33.6L气体A,将反应后的溶液稀释至1L,测试得溶液c为0.1mol/L,则气体A中各组分的体积比为?

答案

和浓硫酸是
2H2SO4+Zn==ZnSO4+SO2+2H2O
和稀硫酸是
H2SO4+Zn=ZnSO4+H2
和中等浓度的硫酸是
4Zn + 5H2SO4 = 4ZnSO4 + H2S + 4H2O
所以产物有3种氢气、二氧化硫、硫化氢
已知所有硫酸的物质的量是1.85mol,所以气体的物质的量是1.5mol,产生的硫酸锌的物质的量是0.1mol
所以设氢气有x mol,二氧化硫有y mol,硫化氢有1.5—x—y mol
列二元一次方程组
x+2y+5（1.5—x—y）=1.85（计算所有的硫酸）
x+y+4（1.5—x—y）=0.1（计算所有的硫酸锌）
解得x=0.25 y=1.2 1.5—x—y=0.05
所以H2,SO2,H2S的体积之比就是5：24：1