31.量取8.0 mL 5.0 mol·L -1 H2SO4 溶液,加蒸馏水稀释至100 mL,取两份稀释后的H 2SO4 溶液各25 mL,
分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应,产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气
体积已折算成标准状况下的体积) 。请计算:
(1)稀释后H 2SO4 溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
(2)加入Fe的质量至少有____________g。
参考答案
0.40 0.65
2015_浙江卷 (化学)
31.量取8.0 mL 5.0 mol·L -1 H2SO4 溶液,加蒸馏水稀释至100 mL,取两份稀释后的H 2SO4 溶液各25 mL,
分别加入等质量的Zn和Fe,相同条件下充分反应,产生氢气的体积随时间变化的曲线如图所示(氢气
体积已折算成标准状况下的体积) 。请计算:
(1)稀释后H 2SO4 溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
(2)加入Fe的质量至少有____________g。
0.40 0.65
【答案】 0.40 0.65
【解析】 (1)H2SO4 溶液各25mL,分别加入等质量的Zn和Fe,生成的氢气的体积相同,由于Fe的摩尔质
量比Zn的小,所以Fe与硫酸反应时Fe过量,其反应方程式为:$Fe+H 2SO4=FeSO4+H2$↑,由图象可知
生成的氢气为$n(H 2)= = =0.01mol$,则$n(H 2SO4)=n(H2)=0.01mol$,$c(H 2SO4)= =$
=0.40mol/L,故答案为:0.40;
②Zn与硫酸反应时锌完全反应,反应方程式为$Zn+H 2SO4=ZnSO4+H2$↑,则$n(Zn)=0.01mol$,
$m(Zn)=nM=0.01mol$×$65g/mol=0.65g$,Zn和Fe的质量相同,所以Fe的质量为0.65g,故答案为:0.65。
点睛:明确物质之间发生的反应是解本题关键,再结合原子守恒进行计算。本题的难点是根据相同条件下
充分反应,产生氢气的体积相等,判断等质量的Zn和Fe与硫酸的反应情况是硫酸完全反应还是硫酸
过量。