Question

18．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的質量分數，實驗測得相關數據如下所示：
過氧化氫溶液68.0g+二氧化錳1.0g$\stackrel{至質量不再減輕}{→}$剩余的混合物67.4g
（1）剩余的混合物中二氧化錳的質量為1.0g，反應生成氧氣的質量為1.6g．
（2）寫出該化學反應方程式2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）計算該過氧化氫溶液中溶質的質量分數5%．

Answer 1

分析 根據圖示測得的相關數據及相關的過氧化氫分解的化學方程式，依據質量守恒定律計算生成氧氣的質量，再根據已知的氧氣質量代入化學方程式求得參加反應的過氧化氫的質量，最后可求得過氧化氫溶液中溶質的質量分數．

解答 解：（1）由于二氧化錳是反應的催化劑，質量不變，所以，剩余的混合物中二氧化錳的質量為1.0g，根據質量守恒定律，減少的質量就是生成的氧氣的質量即：68.0g+1.0g-67.4g=1.6g
（2）該化學反應方程式為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）設68.0 g過氧化氫溶液中含有過氧化氫的質量為x．
2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
68                            32
x                             1.6g   
$\frac{68}{x}=\frac{32}{1.6g}$
解得：x=3.4g                           
過氧化氫溶液的溶質的質量分數=$\frac{3.4g}{68g}$×100%═5%．
答案：
（1）1.0g，1.6；
（2）2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）5%．

點評 解此題的關鍵是根據圖示測得的相關數據及質量守恒定律計算出隱藏的已知量---生成的氧氣質量；進而按化學方程式的解題格式解答即可．