Question

小海、小林、小明三同学一起测定双氧水溶液中过氧化氢的质量．
查阅资料：
常温下氧气密度为1.42g，L；
碱石灰干燥剂是氧化钙和固体氢氧化钠的混合物，极易吸收水蒸汽和二氧化碳．
设计原理：将一定质量的双氧水样品与二氧化锰混合，测定反应产生的氧气的质量，计算出其中过氧化氢的质量．

过程方法：
（1）小海首先设计（如图）：向装有样品溶液（20g）的锥形瓶（75g）中投入0.5g二氧化锰，待双氧水反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物的总质量为95.1g，则产生氧气的质量是________g，双氧水溶液中过氧化氢的质量分数为________．
（2）小林对小海的设计提出质疑后，设计如中图的方案（只在上述方案中的锥形瓶上加一碱石灰干燥管），请你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，于是小明设计如右图的方案（试剂用量不变）．请你说明小明认为他们误差较大的原因：________．
（4）小明实验前对该装置进行了气密性检查：打开装置中的活塞，发现分液漏斗中的水
没有流下，于是得出气密性良好的结论．你认为甲同学的检验方法是否可行？________（填“是”或“否”）．如果要满足小明要求，该实验需用________mL的量筒．

Answer 1

解：（1）根据质量守恒定律可得：氧气的质量=20+75+0.5-95.1=0.4g；
设双氧水的质量为 x g
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68 32
x 0.4g
则x=0.85g；
双氧水溶液中过氧化氢的质量分数=×100%=4.25%；
故答案为：0.4； 4.25%；
（2）在锥形瓶上加一碱石灰干燥管，干燥氧气的同时带走水蒸气，溶液的质量减小，导致双氧水溶液中过氧化氢的质量偏大；
故答案为：氧气会带走水蒸气，导致结果偏大；
（3）根据托盘天平的称量范围，托盘天平的精确度为0.1g，因此会导致误差较大；
故答案为：托盘天平的精确度为0.1g，误差较大；
（4）打开装置中的活塞，发现分液漏斗中的在气压平衡下，水没有流下，说明气密性良好，方法可行；
氧气的体积==282 mL；因此需用500 mL量筒（因为产生氧气的体积约是282 mL）．
故答案为：是；需用500 mL量筒（因为产生氧气的体积约是282 mL）．
分析：（1）根据质量守恒定律：在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，进行解答产生氧气的质量；溶液的质量分数为溶质与溶液的比进行解答；
（2）根据碱石灰是强干燥剂，极易吸收水蒸汽和二氧化碳，在锥形瓶上加一碱石灰干燥管，干燥氧气的同时带走水蒸气，进行解答；
（3）根据托盘天平的称量范围，托盘天平的精确度为0.1g，进行分析解答；
（4）根据气密性的检查方法进行解答；根据常温下氧气密度为1.42gL，质量，计算出氧气的体积，选用符号体积的量筒进行解答本题．
点评：本题主要考查根据质量守恒定律的计算，溶液溶质的质量分数，仪器的选用，及分析实验现象，找出结论的分析解题能力．