Question

如图所示，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如下表．

	气体发生装置内 物质的总质量
反应前	35.6g
反应后	32.4g

（l）反应中二氧化锰的用途是

 

．
（2）反应生成氧气的质量为

 

g．
（3）计算参加反应的过氧化氢的质量（写出必要的计算过程）．
（4）过氧化氢中氧元素质量分数

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）水中氧元素的质量分数．相同质量的氯酸钾与水完全分解产生氧气的质量哪个多？

 

．

Answer 1

分析：（1）根据二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率，而本身的质量和化学性质不变，进行分析解答．
（2）根据质量守恒定律可知，反应前后减少的质量即为生成氧气的质量，据此进行分析解答．
（3）由生成氧气的质量，结合过氧化氢分解的化学方程式可以计算出参加反应的过氧化氢的质量．
（4）根据化合物中元素的质量分数=

相对原子质量×原子个数

相对分子质量

×100%，根据过氧化氢和水的化学式，一个过氧化氢分子和1个水分子中均含有2个氢原子，但一个过氧化氢分子比1个水分子多一个氧原子，据此进行分析解答．
根据化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数，进行分析解答．

解答：解：（1）二氧化锰能加快过氧化氢溶液分解生成氧气的速率，而本身的质量和化学性质不变，故反应中二氧化锰的用途是作催化剂．
（2）根据质量守恒定律可知，反应前后减少的质量即为生成氧气的质量，反应生成氧气的质量为35.6g-32.4g=3.2g．
（3）设参加反应的过氧化氢的质量为x
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68               32
x                3.2g

68

32

=

x

3.2g

     x=6.8g
（4）一个过氧化氢分子和1个水分子中均含有2个氢原子，但一个过氧化氢分子比1个水分子多一个氧原子，过氧化氢中氧元素质量分数大于水中氧元素的质量分数．
氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，水通电分解生成氢气和氧气；设氯酸钾与水的质量为m，则相同质量的氯酸钾与水中含氧元素的质量分别为m×

16×3

122.5

×100%、m×

16

18

，非常明显，水中氧元素的质量大，由质量守恒定律，水完全分解产生氧气的质量多．
故答案为：（1）作催化剂；（2）3.2；（3）参加反应的过氧化氢的质量为6.8g；（4）大于；水．

点评：本题难度不大，掌握根据化学方程式与化学式的计算即可正确解答本题，根据质量守恒定律计算出氧气的质量是正确解答本题的前提和关键．