小海、小林、小明三同学一起测定双氧水溶液中溶质的质量分数.
查阅资料:2H2O22H2O+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)小海首先设计(如图):向装有样品溶液(20?g)的锥形瓶(75?g)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95.1?g,则产生氧气的质量是________,双氧水溶液中溶质的质量分数为________.
(2)小林对小海的设计提出质疑后,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),请你说明小林质疑的理由是________.
(3)小明通过思考后,觉得他们的方案误差都较大,于是小明设计如右图的方案(试剂用量不变).请你说明小明认为他们误差较大的原因:________.如果要满足小明的要求,该实验需用________mL的量筒.
网友回答
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
设双氧水溶液中过氧化氢的质量分数为x.
2H2O22H2O+O2↑
68??????????? 32
20g×x?????? 0.4g
=,
x=4.25%
(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)由于托盘天平的精确度为0.1g,读数时产生的误差较大.
由于产生氧气的体积为0.4g÷1.42g/L×1000mL≈282mL,因此应用500mL的量筒.
故