Question

化學實驗小組討論測定雙氧水溶液中過氧化氫的質(zhì)量分數(shù)．
[查閱資料]：常溫下氧氣密度為1.42g/L；堿石灰干燥劑是氧化鈣和固體氫氧化鈉的混合物，極易吸收水蒸汽和二氧化碳．

[設計原理]：將一定質(zhì)量的雙氧水樣品與二氧化錳混合，測定反應產(chǎn)生的氧氣的質(zhì)量，計算出其中過氧化氫的質(zhì)量，從而可知雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
[過程方法]：
①組長首先設計（如圖A）：向裝有樣品溶液（20g）的錐形瓶（75g）中投入0.5g二氧化錳，待雙氧水反應完畢后測得錐形瓶和反應后混合物的總質(zhì)量為95.1g，則產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量是______g（列式并計算），雙氧水溶液含過氧化氫______mol（寫出具體計算過程），雙氧水溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為______．
②小林對組長的圖A設計提出質(zhì)疑，設計了如圖B的方案，即在組長方案的錐形瓶上加一裝有堿石灰干燥管，然后再操作，請說明小林質(zhì)疑的理由是______．
③小明通過思考后，覺得他們的方案誤差都較大，于是設計了如圖C的方案（試劑用量不變）．請說明小明認為他們誤差較大的原因：______．如果要滿足實驗要求減小誤差，小明需選用______mL的量筒（填250mL、500mL、600mL）．

Answer 1

【答案】分析：①根據(jù)質(zhì)量守恒定律氧氣的質(zhì)量，根據(jù)反應的方程式，由氧氣的質(zhì)量可以求出過氧化氫的質(zhì)量，然后求出過氧化氫的物質(zhì)的量、雙氧水溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；
②根據(jù)過氧化氫分解生成氧氣時會帶走部分水分析；
③根據(jù)產(chǎn)生的氧氣的體積分析確定量筒的取用．
解答：解：①根據(jù)題意反應前后物質(zhì)總質(zhì)量減少的質(zhì)量就是生成的氧氣的質(zhì)量，氧氣的質(zhì)量為：所以生成氧氣的質(zhì)量為20g+75g+0.5g-95.1g=0.4g，
設雙氧水中溶質(zhì)的質(zhì)量為x，則
2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑
 68                32
 x                 0.4g
   x=0.85g
雙氧水溶液含過氧化氫物質(zhì)的量為：=0.025mol
雙氧水溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為：×100%=4.25%
②根據(jù)制取氧氣的藥品狀態(tài)，雙氧水為液態(tài)，當氧氣從溶液中逸出時會帶走水蒸氣，所以小林質(zhì)疑的理由是：氧氣會帶走水蒸氣．
③托盤天平的準確度是0.1g，準確度較低，小明認為他們誤差較大的原因是：托盤天平的準確度較低；由氧氣的體積選擇量筒：生成氧氣的體積為：=0.28L，為280mL，應選擇500mL的量筒．
故答為：①0.4g，0.025，4.25%；②氧氣會帶走水蒸氣；③托盤天平的準確度較低，500．
點評：本題綜合考查了氧氣的制取以及根據(jù)化學方程式進行的計算，完成此類題目應該具備綜合分析問題的能力．