Question

某同学欲配制溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液作为消毒液．现有一瓶标签已破损的过氧化氢溶液，为测定瓶内溶液中溶质的质量分数，取该溶液34g于烧杯中，加入一定量的二氧化锰，完全反应后，称得烧杯内剩余物质的总质量是33.8g，将杯内剩余物质过滤、洗涤、干燥后得滤渣3g．请根据要求回答下列问题：
（1）加入二氧化锰后发生反应的化学方程式为______ 2H₂O+O₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）二氧化锰仅仅作为催化剂催化过氧化氢的分解，本身并不参加反应，所以加入二氧化锰以后的反应是过氧化氢的分解反应；
（2）因为生成的氧气逸出，所以根据质量守恒定律“参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和”可知，生成氧气的质量=反应前溶液质量-反应后剩余物质的总质量；
（3）根据化学方程式得出各物质之间的质量比，即可列出求解过氧化氢质量（x）的比例式；
（4）根据（3）中的比例式可以计算出参与反应的过氧化氢质量，然后根据溶质质量分数公式计算即可．
（5）根据溶质一定，列出方程式，即可计算出需加入水的质量．
解答：解：（1）加入二氧化锰催化剂以后的反应是过氧化氢的分解反应，反应的化学方程式为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑．
故答案为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑．
（2）生成氧气的质量为：34g+3g-33.8g=3.2g．
故答案为：3.2g．
（3）设参与反应的过氧化氢质量为x，
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68             32
x              3.2g
∴68：32=x：3.2g．
故答案为：68：32=x：3.2g．
（4）由（3）可知68：32=x：3.2g，
解之得：x=6.8g，
瓶内过氧化氢溶液中溶质的质量分数为：×100%=20%．
故答案为：20%．
（5）设需要瓶内的过氧化氢溶液的质量为y，
则20%y=100g×3%，
解之得：y=15g，
需加入水的质量=100g-15g=85g．
答：需加入水的质量是85g．
点评：本题主要考查学生运用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力．