登录
14.(2024·云南)为测定某过氧化氢溶液的溶质质量分数,实验中记录的相关数据如下表。
请计算:
(1)表中氧气的质量为
(2)该过氧化氢溶液的溶质质量分数。
请计算:
(1)表中氧气的质量为
0.8
g。(2)该过氧化氢溶液的溶质质量分数。
答案
(1) 0.8
(2) 解:设该过氧化氢溶液的溶质质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$2×34 \qquad\qquad\qquad 32$
$x \qquad\qquad\qquad\ 0.8\ \mathrm{g}$
$\dfrac{2×34}{32} = \dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}} \quad x=1.7\ \mathrm{g}$
该过氧化氢溶液的溶质质量分数为 $\dfrac{1.7\ \mathrm{g}}{34.0\ \mathrm{g}} × 100\% = 5\%$。
答:该过氧化氢溶液的溶质质量分数为5%。
(2) 解:设该过氧化氢溶液的溶质质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$2×34 \qquad\qquad\qquad 32$
$x \qquad\qquad\qquad\ 0.8\ \mathrm{g}$
$\dfrac{2×34}{32} = \dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}} \quad x=1.7\ \mathrm{g}$
该过氧化氢溶液的溶质质量分数为 $\dfrac{1.7\ \mathrm{g}}{34.0\ \mathrm{g}} × 100\% = 5\%$。
答:该过氧化氢溶液的溶质质量分数为5%。
解析
【分析】本题解题思路分为两步：第一步，利用质量守恒定律，反应前后物质总质量相等，计算出生成氧气的质量；第二步，根据过氧化氢分解的化学方程式，由氧气的质量求出参加反应的过氧化氢的质量，再根据溶质质量分数的计算公式，计算过氧化氢溶液的溶质质量分数。
【解析】(1) 根据质量守恒定律，反应前物质的总质量为过氧化氢溶液质量与二氧化锰质量之和，即$34.0\ \mathrm{g} + 0.1\ \mathrm{g} = 34.1\ \mathrm{g}$；反应后物质的总质量为固体与液体混合物质量与氧气质量之和，因此氧气质量 = 反应前总质量 - 反应后总质量 = $34.1\ \mathrm{g} - 33.3\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$。(2) 设该过氧化氢溶液中溶质的质量为$x$，过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$，其中过氧化氢的相对分子质量总和为$2×34=68$，氧气的相对分子质量为$32$，可列比例式：$\dfrac{68}{32} = \dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$，解得$x=1.7\ \mathrm{g}$。则该过氧化氢溶液的溶质质量分数为$\dfrac{1.7\ \mathrm{g}}{34.0\ \mathrm{g}}×100\% = 5\%$。
【答案】(1) 0.8；(2) 5%
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算、溶质质量分数
【点评】本题结合实验数据，考查质量守恒定律的应用和化学方程式的计算，属于化学计算的基础题型，步骤明确，考查学生对核心知识点的掌握情况，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 根据质量守恒定律，反应前物质的总质量为过氧化氢溶液质量与二氧化锰质量之和，即$34.0\ \mathrm{g} + 0.1\ \mathrm{g} = 34.1\ \mathrm{g}$；反应后物质的总质量为固体与液体混合物质量与氧气质量之和，因此氧气质量 = 反应前总质量 - 反应后总质量 = $34.1\ \mathrm{g} - 33.3\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$。(2) 设该过氧化氢溶液中溶质的质量为$x$，过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$，其中过氧化氢的相对分子质量总和为$2×34=68$，氧气的相对分子质量为$32$，可列比例式：$\dfrac{68}{32} = \dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$，解得$x=1.7\ \mathrm{g}$。则该过氧化氢溶液的溶质质量分数为$\dfrac{1.7\ \mathrm{g}}{34.0\ \mathrm{g}}×100\% = 5\%$。
【答案】(1) 0.8；(2) 5%
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算、溶质质量分数
【点评】本题结合实验数据，考查质量守恒定律的应用和化学方程式的计算，属于化学计算的基础题型，步骤明确，考查学生对核心知识点的掌握情况，难度适中。
【难度系数】0.6
