Question

【題目】用過氧化氫溶液制取氧氣。某化學(xué)興趣小組同學(xué)用實(shí)驗(yàn)室存放較長時(shí)間的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液（如圖一 ），進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

（1）小亮從瓶中取出50mL溶液，稀釋成10%的H2O2溶液待用，理論上他需要加水_____mL。

（2）小麗同學(xué)用上述稀釋后的H2O2 ，溶液和圖二裝置，探究不同物質(zhì)對H2O2的催化效果是否相同。實(shí)驗(yàn)中看到_____，說明MnO2對此反應(yīng)的催化效果比水泥好。請判斷該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理并說明理由：_____。

（3）小杰同學(xué)用圖E裝置測定上述稀釋后的H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否為10% ，反應(yīng)前他在分液漏斗中加入50g稀釋后的H2O2溶液，在干燥管中加入足量無水氯化鈣用于吸水），并在廣口瓶中加入適量的MnO2粉末，共稱得裝置和藥品的總質(zhì)量為564 .5g。打開分液漏斗活塞，使H2O2溶液全部流入瓶中，迅速關(guān)緊活塞，待反應(yīng)結(jié)束后，稱得裝置及其內(nèi)所有物質(zhì)的總質(zhì)量為562.9g。請計(jì)算：

①上述實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量為_____。

②實(shí)驗(yàn)測得過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。

③圖三中若無干燥管則測得的過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)將比實(shí)際值_____（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

④稀釋后的H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與10%不符合，其可能的原因是_____。

Answer 1

【答案】120 左側(cè)紅墨水上升速度比右側(cè)快，最終者上升距離相同 不合理，催化劑的表面積不同，也會(huì)對催化效果造成影響 1.6 6.8% 偏大 量取水時(shí)仰視讀數(shù)（其他合理均可）

【解析】

（1）設(shè)理論上需要加水的質(zhì)量為x
50mL×1.2g/cm3×30%=（50mL×1.2g/cm3+x）×10%

x=120g，即120mL水；
（2）通過題干信息可知，二氧化錳和水泥塊對過氧化氫的分解都有催化作用，并且二氧化錳比水泥塊對過氧化氫的催化效果好，所以實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象為：左側(cè)紅墨水上升速度比右側(cè)快，最終上升的高度相等；根據(jù)控制變量實(shí)驗(yàn)法可知，除了物質(zhì)的種類不同外其他條件都要相同，但是二氧化錳是粉末，水泥塊是塊狀，催化劑的表面積不同，所以不合理；
（3）①生成氧氣的質(zhì)量為：564.5g-562.9g=1.6g；
②設(shè)生成1.6g氧氣需要過氧化氫的質(zhì)量為x

x=3.4g
過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=6.8%
③如果沒有干燥管會(huì)有一部分水蒸氣和氧氣一起逸出而看作是生成的氧氣，會(huì)使算出來的過氧化氫的質(zhì)量偏大，從而造成過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
④稀釋后的H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與10%不符合，其可能的原因是：量取水時(shí)仰視讀數(shù)

（1）120；
（2）左側(cè)紅墨水上升速度比右側(cè)快，最終上升的高度相等；不合理，催化劑的表面積不同，也會(huì)對催化效果造成影響；
（3）①1.6g；
②6.8%；
③偏大；
④量取水時(shí)仰視讀數(shù)。