Question

19．小海、小林、小明三同學(xué)一起測定雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【查閱資料】：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；常溫下氧氣密度為1.42g/L．
【設(shè)計原理】：將一定質(zhì)量的雙氧水樣品與二氧化錳混合，測定反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣的質(zhì)量，計算出H₂O₂的質(zhì)量，繼而得雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【過程方法】：
（1）小海首先設(shè)計（如圖1）：向裝有樣品溶液（20g）的錐形瓶（75g）中投入0.5g二氧化錳，待雙氧水反應(yīng)完畢后測得錐形瓶和反應(yīng)后混合物的總質(zhì)量為95.1g，則雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.25%．

（2）小明通過思考后，覺得他們的方案誤差都較大，于是小明設(shè)計如圖2的方案（試劑用量不變）．請你說明小明認(rèn)為他們誤差較大的原因：氧氣會帶走水蒸氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，裝置和藥品的總質(zhì)量在反應(yīng)中減少的質(zhì)量，就是生成氧氣的質(zhì)量，由氧氣的質(zhì)量依據(jù)過氧化氫分解的化學(xué)方程式可以計算出雙氧水溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)只有保證氧氣中不含其它物質(zhì)，才能減小誤差進(jìn)行分析．

解答 解：（1）由質(zhì)量守恒定律可知：反應(yīng)后生成氧氣的質(zhì)量為：20g+75g+0.5g-95.1g=0.4g，
設(shè)雙氧水溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
  68                        32
20g×x                    0.4g
$\frac{68}{20g×x}$=$\frac{32}{0.4g}$
x=4.25%
（2）用小海設(shè)計的裝置收集到的氧氣中含有少量的水蒸氣，使計算出的氧氣的質(zhì)量變大，從而會造成誤差．
故答案為：（1）4.25%；
（2）氧氣會帶走水蒸氣．

點(diǎn)評 本題主要考查質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用、化學(xué)方程式的計算、減小誤差的措施和儀器的選擇，難度稍大，綜合性較強(qiáng)．