Question

小海、小林、小明三同學(xué)一起測定雙氧水溶液中過氧化氫的質(zhì)量．
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(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，計算出其中過氧化氫的質(zhì)量．

過程方法：
（1）小海首先設(shè)計（如圖）：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，則產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量是

 

g，雙氧水溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
（2）小林對小海的設(shè)計提出質(zhì)疑后，設(shè)計如中圖的方案（只在上述方案中的錐形瓶上加一堿石灰干燥管），請你說明小林質(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，于是小明設(shè)計如右圖的方案（試劑用量不變）．請你說明小明認(rèn)為他們誤差較大的原因：

 

．
（4）小明實驗前對該裝置進(jìn)行了氣密性檢查：打開裝置中的活塞，發(fā)現(xiàn)分液漏斗中的水
沒有流下，于是得出氣密性良好的結(jié)論．你認(rèn)為甲同學(xué)的檢驗方法是否可行？

 

（填“是”或“否”）．如果要滿足小明要求，該實驗需用

 

mL的量筒．

Answer 1

分析：（1）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，進(jìn)行解答產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量；溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為溶質(zhì)與溶液的比進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)堿石灰是強(qiáng)干燥劑，極易吸收水蒸汽和二氧化碳，在錐形瓶上加一堿石灰干燥管，干燥氧氣的同時帶走水蒸氣，進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)托盤天平的稱量范圍，托盤天平的精確度為0.1g，進(jìn)行分析解答；
（4）根據(jù)氣密性的檢查方法進(jìn)行解答；根據(jù)常溫下氧氣密度為1.42gL，質(zhì)量，計算出氧氣的體積，選用符號體積的量筒進(jìn)行解答本題．

解答：解：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得：氧氣的質(zhì)量=20+75+0.5-95.1=0.4g；
  設(shè)雙氧水的質(zhì)量為 x g
2H₂O₂

催化劑  .

2H₂O+O₂↑
   68              32
   x              0.4g

68

x

=

32

0.4

   則x=0.85g；
雙氧水溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.85

20

×100%=4.25%；
故答案為：0.4； 4.25%；
（2）在錐形瓶上加一堿石灰干燥管，干燥氧氣的同時帶走水蒸氣，溶液的質(zhì)量減小，導(dǎo)致雙氧水溶液中過氧化氫的質(zhì)量偏大；
故答案為：氧氣會帶走水蒸氣，導(dǎo)致結(jié)果偏大；
（3）根據(jù)托盤天平的稱量范圍，托盤天平的精確度為0.1g，因此會導(dǎo)致誤差較大；
故答案為：托盤天平的精確度為0.1g，誤差較大；
（4）打開裝置中的活塞，發(fā)現(xiàn)分液漏斗中的在氣壓平衡下，水沒有流下，說明氣密性良好，方法可行；
氧氣的體積=

0.4g

1.42g/L

=282 mL；因此需用500 mL量筒（因為產(chǎn)生氧氣的體積約是282 mL）．
故答案為：是；需用500 mL量筒（因為產(chǎn)生氧氣的體積約是282 mL）．

點評：本題主要考查根據(jù)質(zhì)量守恒定律的計算，溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，儀器的選用，及分析實驗現(xiàn)象，找出結(jié)論的分析解題能力．