Question

18．某过氧化氢水溶液10g，氢原子和氧原子的个数比为5：3．则
（1）该溶液中氢元素的质量为0.94g；
（2）该溶液中H₂O₂的质量分数为32.1%；
（3）若在MnO₂催化下该溶液全部反应，可以生成O₂1.1L（标准状况）．

Answer 1

分析 （1）某过氧化氢水溶液10g，氢原子和氧原子的个数比为5：3，根据n=$\frac{N}{{N}_{A}}$、m=nM=$\frac{N}{{N}_{A}}$M知，二者的质量之比等于原子个数与摩尔质量之积的比，据此计算H元素质量；
（2）设水的物质的量是xmol，双氧水的物质的量是ymol，根据溶液质量、H和O原子个数之比计算x、y，从而计算双氧水质量分数；
（3）根据2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑中双氧水和氧气关系式计算氧气体积．

解答 解：（1）某过氧化氢水溶液10g，氢原子和氧原子的个数比为5：3，根据n=$\frac{N}{{N}_{A}}$、m=nM=$\frac{N}{{N}_{A}}$M知，二者的质量之比等于原子个数与摩尔质量之积的比，所以H、O质量之比=（5×1）：（3×16）=5：48，则H元素质量=10g×$\frac{5}{5+48}$=0.94g，
故答案为：0.94；
（2）设水的物质的量是xmol，双氧水的物质的量是ymol，
$\left\{\begin{array}{l}{18x+34y=10}\\{（2x+2y）：（x+2y）=5：3}\end{array}\right.$
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=\frac{20}{53}}\\{y=\frac{5}{53}}\end{array}\right.$
双氧水质量分数=$\frac{5}{53}$mol×34g/mol÷10g×100%=32.1%
故答案为：32.1%；
（3）根据2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑中双氧水和氧气关系式得n（O₂）=$\frac{1}{2}$×n（H₂O₂）=$\frac{1}{2}$×$\frac{5}{53}$mol=$\frac{5}{106}$mol，氧气体积=$\frac{5}{106}$mol×22.4L/mol=1.1L，
故答案为：1.1．

点评 本题考查物质的量的有关计算，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，明确物质的量中各个物理量关系是解本题关键，题目难度不大．