Question

20．某興趣小組為測定實(shí)驗(yàn)室中一瓶久置的過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)測得相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示：

（1）剩余的混合物中二氧化錳的質(zhì)量為1.0g，反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量為1.6g
（2）計(jì)算該過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（3）實(shí)驗(yàn)表明硫酸銅在該反應(yīng)中也能起到二氧化錳的作用．在某濃度H₂O₂溶液中氫元素與氧元素的質(zhì)量比為2：17，若向38g該H₂O₂溶液中加入4.0g無水硫酸銅，充分反應(yīng)后，計(jì)算剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（硫酸銅全部溶于水）

Answer 1

分析 （1）二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和．因此完全反應(yīng)后，物質(zhì)減少的質(zhì)量就是生成的氣體質(zhì)量；
（2）根據(jù)過氧化氫分解的化學(xué)方程式和（1）中計(jì)算出的氧氣的質(zhì)量，就可計(jì)算出參與反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量，然后計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)過氧化氫溶液有H₂O和H₂O₂，根據(jù)氫氧元素質(zhì)量比可以算出過氧化氫的含量，然后根據(jù)氫元素的質(zhì)量守恒就可以算出生成氧氣的質(zhì)量，然后計(jì)算剩余溶液的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）因?yàn)榇呋瘎┰诨瘜W(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變，所起的作用是催化作用，故混合物中二氧化錳的質(zhì)量為1.0g；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量=68g+1.0g-67.4g=1.6g；
（2）設(shè)68.0 g過氧化氫溶液中含有過氧化氫的質(zhì)量為x
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
68               32
x               1.6g           
$\frac{68}{x}$=$\frac{32}{1.6g}$
x=3.4g
過氧化氫溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{3.4g}{68g}$×100%=5.0%；
（3）某H₂O₂溶液中H、O的質(zhì)量比為2：17；
38g雙氧水溶液中氫元素質(zhì)量為：38g×$\frac{2}{2+17}$=4g
根據(jù)過氧化氫分解的化學(xué)方程式可以知道，過氧化氫完全反應(yīng)后生成水和氧氣，該過程中氫元素的質(zhì)量沒有改變；所以反應(yīng)后水的質(zhì)量為：4g÷$\frac{1×2}{1×2+16}$×100%=36g
所以剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{4g}{4g+36g}$×100%=10%．
故答案為：（1）1.0，1.6；
（2）5%；
（3）10%．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生根據(jù)質(zhì)量守恒定律，運(yùn)用化學(xué)方程式和質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式進(jìn)行計(jì)算的能力．