Question

甲、乙、丙三位学生为了测定H₂O₂溶液中溶质的质量分数，先测定H₂O₂完全分解时产生氧气的质量，然后计算出H₂O₂溶液中溶质的质量分数，他们所取的双氧水溶液的质量相等．

（1）甲同学首先设计图A的装置，向装有样品溶液20g的锥形瓶（瓶重75g）中加入0.5gMnO₂，待双氧水反应完毕后测得锥形瓶和反应后混合物总质量为95.1g，则产生氧气的质量是    g，双氧水溶液的溶质质量分数是    %．
（2）乙同学认为甲的实验有误差，他设计了如图B的装置（只在甲方案的锥形瓶上加一个盛生石灰的干燥管，其他所用仪器和操作与甲相同），他认为甲实验有误差的理由是    ．
（3）丙认为甲、乙学生用称量法测定实验误差都较大，其理由是   
    ，设计了如图C的实验装置图，先测生成氧气的体积，再求生成氧气的质量（常温下氧气密度为1.42g/L）．要满足丙的要求，该实验中所用量筒应是下列规格中的    （填序号）．
A．100mL     B．250mL         C．500mL         D．10mL．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据质量守恒定律，计算出产生氧气的质量，利用反应的化学方程式由氧气质量计算过氧化氢质量，求出过氧化氢溶液的溶质质量分数；
（2）对比两套装置中的不同，分析质疑的理由；
（3）对比装置分析设计理念的不同，然后对前两套装置进行评价；通过计算氧气体积，确定量筒的量程．
解答：解：（1）放出氧气的质量=20g+75g+0.5g-95.1g=0.4g
设生成0.4g氧气需要过氧化氢质量为x
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68                32
x                0.4g

解之得：x=0.85g
双氧水溶液中溶质的质量分数=×100%=4.25%
（2）乙只在甲的方案中的锥形瓶上加一干燥管，说明乙认为水分的质量对测定有影响；
（3）丙所设计的装置是利用测定放出气体的体积而不再测放出气体的质量，因此，丙应该认为称量氧气质量时因氧气质量过小托盘天平的精确度为0.1g，误差较大；放出气体的体积=0.4g÷1.42g/L×1000≈282mL，故选500mL量筒；
故答案为：托盘天平的精确度为0.1g，误差较大；500mL．
故答案为：
（1）0.4g；4.25%；
（2）氧气会带走水蒸气；
（3）称量氧气质量时因氧气质量过小托盘天平的精确度为0.1g，误差较大，丙所设计的装置是利用测定放出气体的体积而不再测放出气体的质量，C．
点评：量筒有多种规格，一般根据所需液体的量来决定选择量筒的规格，尽量选用能一次量取且最接近所需用量的量筒，如选用量程过大或过小的量筒，都容易产生较大的误差，从而影响实验结果．