Question

小海、小林、小明三同學(xué)一起測(cè)定雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
查閱資料：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；常溫下氧氣密度為1.42g/L．
設(shè)計(jì)原理：將一定質(zhì)量的雙氧水樣品與二氧化錳混合，測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的氧氣的質(zhì)量，計(jì)算出H₂O₂的質(zhì)量，繼而得雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．過程方法：
（1）小海首先設(shè)計(jì)（如圖）：向裝有樣品溶液（20g）的錐形瓶（75g）中投入0.5g二氧化錳，待雙氧水反應(yīng)完畢后測(cè)得錐形瓶和反應(yīng)后混合物的總質(zhì)量為95.1g，則產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量是

 

g，雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

（2）小林對(duì)小海的設(shè)計(jì)提出質(zhì)疑后，設(shè)計(jì)如中圖的方案（只在上述方案中的錐形瓶上加一干燥管），請(qǐng)你說明小林質(zhì)疑的理由是

 

．
（3）小明通過思考后，覺得他們的方案誤差都較大，于是小明設(shè)計(jì)如右圖的方案（試劑用量不變）．請(qǐng)你說明小明認(rèn)為他們誤差較大的原因：

 

．如果要滿足小明的要求，該實(shí)驗(yàn)需用

 

的量筒．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，計(jì)算出產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式由氧氣質(zhì)量計(jì)算過氧化氫質(zhì)量，求出過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）對(duì)比兩套裝置中的不同，分析質(zhì)疑的理由；
（3）對(duì)比裝置分析設(shè)計(jì)理念的不同，然后對(duì)前兩套裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)；通過計(jì)算氧氣體積，確定量筒的量程．

解答：解：（1）放出氧氣的質(zhì)量=20g+75g+0.5g-95.1g=0.4g
設(shè)生成0.4g氧氣需要過氧化氫質(zhì)量為x
2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
68             32
x              0.4g
68：32=x：0.4g 解之得 x=0.85g
雙氧水溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.85g

20g

×100%=4.25%
故答案為：0.4g；4.25%；
（2）小林只在小海的方案中的錐形瓶上加一干燥管，說明小林認(rèn)為水分的質(zhì)量對(duì)測(cè)定有影響；
故答案為：氧氣會(huì)帶走水蒸氣；
（3）小明所設(shè)計(jì)的裝置是利用測(cè)定放出氣體的體積而不再測(cè)放出氣體的質(zhì)量，因此，小明應(yīng)該認(rèn)為稱量氧氣質(zhì)量時(shí)因氧氣質(zhì)量過小托盤天平的精確度為0.1g，誤差較大；放出氣體的體積=0.4g÷1.42g/L×1000≈282mL，故選500mL量筒；
故答案為：托盤天平的精確度為0.1g，誤差較大；500mL．

點(diǎn)評(píng)：量筒有多種規(guī)格，一般根據(jù)所需液體的量來決定選擇量筒的規(guī)格，盡量選用能一次量取且最接近所需用量的量筒，如選用量程過大或過小的量筒，都容易產(chǎn)生較大的誤差，從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．