Question

化学实验小组讨论测定双氧水溶液中溶质的质量分数的实验方案．
查阅资料：常温下氧气密度为1.42g/L．
设计原理：将一定质量的双氧水样品与二氧化锰混合，测定反应产生氧气的质量．

过程方法：
（1）组长首先设计了A装置：向质量为75 g的锥形瓶中加入0.5g二氧化锰和20 g双氧水溶液，待反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物的总质量为94.7g．请写出该反应的化学方程式

 

，双氧水溶液中溶质的质量分数为

 

．
（2）小林对组长的设计提出质疑并设计B装置进行实验（在锥形瓶上加一干燥管），请说明小林质疑的理由是

 

．
（3）小明通过思考后，觉得他们的方案误差都较大，于是小明设计了C装置（试剂用量不变）．要满足实验的要求减少误差，小明需选用

 

mL的量筒（填500mL、600mL、800mL）．

Answer 1

分析：（1）氧气的制取实验中，要测定双氧水溶液中溶质的质量分数，应该知道溶质的质量和溶液的质量，而根据题目中提供的信息，需要根据反应的化学方程式，利用氧气的质量进行求算．
（2）而要想准确的计算，氧气的质量就是一个关键，由于氧气是从溶液中中逸出，会带有水蒸气，导致结果不够准确，所以得设法除去水蒸气．
（3）要想确定量筒的取用，必须知道此时能产生的氧气的体积．

解答：答：（1）要求双氧水溶液中溶质的质量分数，必须根据制取氧气的化学方程式来进行求算，反应前物质的总量为95.5g，反应后物质的总量为94.7g，所以生成氧气的质量为95.5g-94.7g=0.8g，设双氧水中溶质的质量为x，则
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68               32
 x               0.8g 

68

x

=

32

0?8g

，x=1.7g
 所以 H₂O₂；%=

1?7

20g

×100%=8.5%
所以本题答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑  8.5%
（2）考虑到制取氧气的药品状态，双氧水为液态，当氧气从溶液中逸出时会带走水蒸气，所以本题答案为：氧气会带走水蒸气．
（3）分析题目可以知道，此时收集到的氧气的体积为：

0?8g

1?42g/L

=0?563L，约563mL，所以本题答案为：600mL量筒（因为产生氧气的体积约是563mL）．

点评：本题综合考查了氧气的制取以及根据化学方程式进行的计算，完成此类题目应该具备综合分析问题的能力．