Question

某興趣小組為測定實驗室中一瓶久置的過氧化氫溶液中溶質的質量分數，實驗測得相關數據如下圖所示：

（1）剩余的混合物中二氧化錳的質量為

 

g，反應生成氧氣的質量為

 

g．
（2）計算該過氧化氫溶液中溶質質量分數．
（3）實驗表明硫酸銅溶液在該反應中也能起到二氧化錳的作用．若用5.6g無水硫酸銅代替二氧化錳進行本實驗，計算剩余的溶液中溶質的質量分數．
（硫酸銅全部溶于水，計算時保留到0.1%）

Answer 1

分析：（1）在反應中二氧化錳為催化劑，催化劑在反應前后質量不變，二氧化碳的質量仍為1.0g；根據質量守恒定律，可由剩余的混合物質量與反應前總質量的差，求得生成氧氣質量為1.6g；
（2）由生成氧氣的質量，根據化學方程式計算出過氧化氫溶液中溶質過氧化氫的質量，利用溶液中溶質質量分數公式計算出該過氧化氫溶液中溶質質量分數；
（3）硫酸銅能溶解于水，因此用5.6g無水硫酸銅代替二氧化錳進行本實驗，剩余溶液為硫酸銅溶液，其中溶質硫酸銅作為反應催化劑在反應前后質量不變，再由質量守恒定律計算出所得溶液質量后，由溶洞質質量分數公式計算剩余的溶液中溶質的質量分數．

解答：解：（1）反應中催化劑二氧化錳在反應前后質量不變，仍為1.0g；根據質量守恒定律，反應生成氧氣的質量=68.0g+1.0g-67.4g=1.6g；
故答案為：1.0；1.6；
（2）設68.0g過氧化氫溶液中含有過氧化氫的質量為x．
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68             32
x             1.6g

68

x

=

32

1.6g

   x=3.4g
過氧化氫溶液的溶質的質量分數=

3.4g

68.0g

×100%=5.0%
（3）硫酸銅溶液的溶質質量分數=

5.6g

68.0g-1.6g+5.6g

×100%≈7.8%
答：（2）計算該過氧化氫溶液中溶質質量分數5.0%；（3）剩余的溶液中溶質的質量分數約為7.8%．

點評：由無水硫酸銅代替二氧化錳進行本實驗，根據質量守恒定律，剩余的溶液的質量=所加過氧化氫溶液的質量-放出氧氣的質量+催化劑硫酸銅的質量．