(2010?金山區(qū)一模)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
0.4
0.4
g(列式并計算),雙氧水溶液含過氧化氫
0.0125
0.0125
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
4.25%
4.25%

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
氧氣會帶走水蒸氣
氧氣會帶走水蒸氣

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:
托盤天平的準確度較低
托盤天平的準確度較低
.如果要滿足實驗要求減小誤差,小明需選用
500
500
mL的量筒(填250mL、500mL、600mL).
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 
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
 68                32
 x                 0.4g
68
32
=
x
0.4g
   x=0.85g
雙氧水溶液含過氧化氫物質(zhì)的量為:
0.85g
34g/moL
=0.025mol
雙氧水溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為:
0.85g
20g
×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:
0.4g
1.429g/L
=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.
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