Question

某興趣小組為測定實驗室中一瓶久置的過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，實驗測得相關數(shù)據(jù)如下圖所示：

（1）剩余的混合物中二氧化錳的質(zhì)量為

 

g，反應生成氧氣的質(zhì)量為

 

g．
（2）計算該過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)．
（3）實驗表明硫酸銅溶液在該反應中也能起到二氧化錳的作用．若用5.6g無水硫酸銅代替二氧化錳進行本實驗，計算剩余的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．
（硫酸銅全部溶于水，計算時保留到0.1%）

Answer 1

分析：（1）在反應中二氧化錳為催化劑，催化劑在反應前后質(zhì)量不變，二氧化碳的質(zhì)量仍為1.0g；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可由剩余的混合物質(zhì)量與反應前總質(zhì)量的差，求得生成氧氣質(zhì)量為1.6g；
（2）由生成氧氣的質(zhì)量，根據(jù)化學方程式計算出過氧化氫溶液中溶質(zhì)過氧化氫的質(zhì)量，利用溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算出該過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)；
（3）硫酸銅能溶解于水，因此用5.6g無水硫酸銅代替二氧化錳進行本實驗，剩余溶液為硫酸銅溶液，其中溶質(zhì)硫酸銅作為反應催化劑在反應前后質(zhì)量不變，再由質(zhì)量守恒定律計算出所得溶液質(zhì)量后，由溶洞質(zhì)質(zhì)量分數(shù)公式計算剩余的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）反應中催化劑二氧化錳在反應前后質(zhì)量不變，仍為1.0g；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應生成氧氣的質(zhì)量=68.0g+1.0g-67.4g=1.6g；
故答案為：1.0；1.6；
（2）設68.0g過氧化氫溶液中含有過氧化氫的質(zhì)量為x．
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68             32
x             1.6g

68

x

=

32

1.6g

   x=3.4g
過氧化氫溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

3.4g

68.0g

×100%=5.0%
（3）硫酸銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)=

5.6g

68.0g-1.6g+5.6g

×100%≈7.8%
答：（2）計算該過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)5.0%；（3）剩余的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)約為7.8%．

點評：由無水硫酸銅代替二氧化錳進行本實驗，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，剩余的溶液的質(zhì)量=所加過氧化氫溶液的質(zhì)量-放出氧氣的質(zhì)量+催化劑硫酸銅的質(zhì)量．