双氧水是过氧化氢的水溶液,一定溶质质量分数的双氧水可用于医疗消毒.某瓶双氧水中氢元素与氧元素的质量比为1:10,则该瓶双氧水中溶质的质量分数为( )
A.3.1%
B.30%
C.35.2%
D.38.6%
【答案】
分析:溶质质量分数=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/0.png)
×100%=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/1.png)
×100%,因此要求双氧水中溶质的质量分数,必须知道溶质的质量和溶液的质量或溶剂的质量.
该题可用特殊值法解答,取溶液质量100g,设溶质质量为X,则溶剂质量为100g-X,然后根据双氧水的化学式计算氢和氧的质量,用X代数式表示;再根据水的化学式计算氢和氧的质量,也用X代数式表示.然后根据题意氢氧元素质量比为1:10,列方程解出X值,再求溶质质量分数.
该题也可从微观角度考虑,设该溶液中溶质与溶剂的分子个数比为X:Y,依据化学式:H
2O
2 H
2O和题意可列式如下:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/2.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/3.png)
,得出
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/4.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/5.png)
,即溶液中H
2O
2 和 H
2O的分子个数比为1:3,那么1个H
2O
2 分子的质量可看作溶质的质量,3个 H
2O分子的质量看做溶剂的质量,即可求出溶质质量分数.
解答:解:方法一
取双氧水溶液100g,设其中的H
2O
2质量为X,则H
2O的质量为100g-X
H
2O
2中氢元素的质量为:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/6.png)
X 氧元素的质量为:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/7.png)
X
H
2O中氢元素的质量为:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/8.png)
(100g-X) 氧元素的质量为:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/9.png)
(100g-X)
由题意得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/10.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/11.png)
解得:X=38.6g
溶液的溶质质量分数=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/12.png)
×100%=38.6%.
方法二
设溶液中H
2O
2和H
2O的分子个数比为X:Y,
则
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/13.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/14.png)
解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/15.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/16.png)
,即溶液中H
2O
2 和 H
2O的分子个数比为1:3
溶液的溶质质量分数=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170201303801386/SYS201310291702013038013004_DA/17.png)
×100%=38.6%.
点评:该题主要考查溶质质量分数的定义及相关计算,从微观角度解答,计算更简单.