Question

7．甲、乙、丙三同学一起测定双氧水溶液中溶质的质量分数．
查阅资料：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑；常温下氧气密度为1.42g/L．
设计原理：将一定质量的双氧水样品与二氧化锰混合，测定反应产生的氧气的质量，计算出H₂O₂的质量，继而得双氧水溶液中溶质的质量分数．
过程方法：
（1）甲首先设计（如图）：向装有样品溶液（20g）的锥形瓶（75g）中投入0.5g二氧化锰，待双氧水反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物的总质量为95.1g，则产生氧气的质量是0.4g．
（2）乙对甲的设计提出质疑后，设计如中图的方案（只在上述方案中的锥形瓶上加一干燥管），请你说明他质疑的理由是氧气会带走水蒸气．
（3）根据乙同学的设计，甲同学的实验结果较实际值偏大（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律进行分析；
（2）对比两套装置中的不同，分析质疑的理由；
（3）根据甲同学测出的气体体积包括水蒸气的体积，氧气体积偏大，导致过氧化氢质量偏大，所以甲同学的实验结果较实际值偏大进行分析．

解答 解：（1）根据质量守恒定律可知：反应后生成氧气的质量为20g+75g+0.5g-95.1g=0.4g；
（2）用小海设计的装置收集到的氧气中含有少量的水蒸气，使计算出的氧气的质量变大，从而会造成误差；
（3）甲同学测出的气体体积包括水蒸气的体积，氧气体积偏大，导致过氧化氢质量偏大，所以甲同学的实验结果较实际值偏大．
故答案为：（1）0.4g；
（2）氧气会带走水蒸气；
（3）偏大．

点评 本题主要考查质量守恒定律的应用、化学方程式的计算、减小误差的措施和仪器的选择，难度稍大．