鋅汞濃硫酸是什麼反應條件
鋅和濃硫酸反應時,加熱與不加熱發生不同的反應:Zn+2H2SO4(濃)=ZnSO4+SO2↑+2H2O3Zn+4H2SO4(濃)=3ZnSO4+S↓+4H2O(條件加熱)4Zn+5H2SO4(濃)=4ZnSO4+H2S↑+4H2O(條件加熱)。活潑金屬鐵/鋁常温下遇濃硫酸鈍化:鐵或鋁與濃硫酸反應需要加熱。鋅遇濃硫酸不鈍化,故不需加熱也能反應。
濃硫酸有強氧化性,加熱能與鋅反應生成二氧化硫:
Zn+2H2SO4(濃)==加熱==Zn2+
+SO4
2-+SO2↑+2H2O
當反應進行到一定程度,硫酸濃度下降,硫酸失去強氧化性,發生置換反應生成氫氣:
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
不管是生成SO2還是H2,1mol硫酸轉移的電子數都是2mol,因此可以通過電子守恆直接求出鋅的消耗量x:65g/x=22.4L/33.6L
x=97.5g
設生成氣體中SO2和H2的物質的量分別為a,b(單位為mol)
則a+b=22.4/33.6=1.5mol
根據兩個反應方程式,可以得出:
每生成1molSO2消耗4molH+,每生成1molH2消耗2molH+
根據反應前硫酸的濃度、體積,以及反應後溶液的pH、體積,可以算出反應後消耗的H+的物質的量:0.1L*18.5mol/L*2-10^(-1)mol/L*1L=3.6mol
根據以上3行的敍述可以列出方程:
4a+2b=3.6mol
求解方程組:
a+b=1.5mol
4a+2b=3.6mol
得出a=0.3mol,b=1.2mol
生成0.3molSO2。
所以剛生成H2時消耗的H+的物質的量為4a=1.2mol
最後算出此時硫酸的濃度為(0.1L*18.5mol/L*2-1.2mol)/0.1L/2=12.5mol/L