题目内容

常温下，过氧化氢溶液在催化剂作用下，能迅速分解生成水和氧气．其反应化学方程式为：2H₂O₂ $数学公式$ 2H₂O+O₂↑．现有一瓶过氧化氢溶液，取该溶液5克，加入适量水稀释后，再加入4g质量分数为20%的硫酸铜溶液作为催化剂．待反应完全后，收集到0.64克氧气，试计算：
（1）过氧化氢的相对分子质量是，氢、氧元素质量比．
（2）5g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量．
（3）若已知实验中加入水的质量为11.64克，则反应完全后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

解：（1）（1）根据相对分子的质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和，可得过氧化氢的相对分子质量是：1×2+16×2=34；根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比，过氧化氢中的氢、氧元素质量比为：（1×2）：（16×2）=1：16；
故答案为：34； 1：16；
（2）解：设5g该过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量为x
2H₂O₂ $\text{[math]}$ 2H₂O+O₂↑
2×34 32
x 0.64g
$\text{[math]}$
解答 x=1.36 g
答：5g该过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量为1.36g；
（3）反应完全后所得溶液为CuSO₄溶液，其中含CuSO₄的质量=4g×20%=0.8g；
根据质量守恒定律可得溶液的质量为：5g+11.64g-0.64g=16g；
溶液的溶质质量分数为： $\text{[math]}$ ×100%=5%
答：反应完全后所得溶液的溶质质量分数为5%．
分析：（1）根据相对分子的质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和，进行解答；根据化合物中各元素质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比，进行解答；
（2）根据反应方程式即可计算出生成0.64g氧气所用的过氧化氢的质量（即5g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量）；
（3）根据根据质量守恒定律、溶质的质量分数= $\text{[math]}$ ×100%，进行解答．
点评：本题考查学生对质量守恒定律的理解、溶液的溶质质量分数计算方法的掌握与应用，及根据化学方程式进行计算的解题能力．