Question

某同學欲配制溶質質量分數為3%的過氧化氫溶液作為消毒液．現有一瓶標簽已破損的過氧化氫溶液，為測定瓶內溶液中溶質的質量分數，取該溶液34g于燒杯中，加入一定量的二氧化錳，完全反應后，稱得燒杯內剩余物質的總質量是33.8g，將杯內剩余物質過濾、洗滌、干燥后得濾渣3g．請根據要求回答下列問題：
（1）加入二氧化錳后發生反應的化學方程式為

 

；
（2）生成氧氣的質量是

 

；
（3）根據氧氣的質量列出求解過氧化氫質量（x）的比例式為

 

；
（4）瓶內過氧化氫溶液中溶質的質量分數是

 

；
（5）若取一定量的瓶內溶液配制成溶質質量分數為3%的過氧化氫溶液100g，需加入水的質量是

 

．

Answer 1

分析：（1）二氧化錳僅僅作為催化劑催化過氧化氫的分解，本身并不參加反應，所以加入二氧化錳以后的反應是過氧化氫的分解反應；
（2）因為生成的氧氣逸出，所以根據質量守恒定律“參加反應前各物質的質量總和等于反應后生成各物質的質量總和”可知，生成氧氣的質量=反應前溶液質量-反應后剩余物質的總質量；
（3）根據化學方程式得出各物質之間的質量比，即可列出求解過氧化氫質量（x）的比例式；
（4）根據（3）中的比例式可以計算出參與反應的過氧化氫質量，然后根據溶質質量分數公式計算即可．
（5）根據溶質一定，列出方程式，即可計算出需加入水的質量．

解答：解：（1）加入二氧化錳催化劑以后的反應是過氧化氫的分解反應，反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
（2）生成氧氣的質量為：34g+3g-33.8g=3.2g．
故答案為：3.2g．
（3）設參與反應的過氧化氫質量為x，
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68             32
x              3.2g
∴68：32=x：3.2g．
故答案為：68：32=x：3.2g．
（4）由（3）可知68：32=x：3.2g，
解之得：x=6.8g，
瓶內過氧化氫溶液中溶質的質量分數為：

6.8g

34g

×100%=20%．
故答案為：20%．
（5）設需要瓶內的過氧化氫溶液的質量為y，
則20%y=100g×3%，
解之得：y=15g，
需加入水的質量=100g-15g=85g．
答：需加入水的質量是85g．

點評：本題主要考查學生運用化學方程式和質量分數公式進行計算的能力．