Question

7．甲、乙、丙三同學一起測定雙氧水溶液中溶質的質量分數．
查閱資料：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$ 2H₂O+O₂↑；常溫下氧氣密度為1.42g/L．
設計原理：將一定質量的雙氧水樣品與二氧化錳混合，測定反應產生的氧氣的質量，計算出H₂O₂的質量，繼而得雙氧水溶液中溶質的質量分數．
過程方法：
（1）甲首先設計（如圖）：向裝有樣品溶液（20g）的錐形瓶（75g）中投入0.5g二氧化錳，待雙氧水反應完畢后測得錐形瓶和反應后混合物的總質量為95.1g，則產生氧氣的質量是0.4g．
（2）乙對甲的設計提出質疑后，設計如中圖的方案（只在上述方案中的錐形瓶上加一干燥管），請你說明他質疑的理由是氧氣會帶走水蒸氣．
（3）根據乙同學的設計，甲同學的實驗結果較實際值偏大（填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律進行分析；
（2）對比兩套裝置中的不同，分析質疑的理由；
（3）根據甲同學測出的氣體體積包括水蒸氣的體積，氧氣體積偏大，導致過氧化氫質量偏大，所以甲同學的實驗結果較實際值偏大進行分析．

解答 解：（1）根據質量守恒定律可知：反應后生成氧氣的質量為20g+75g+0.5g-95.1g=0.4g；
（2）用小海設計的裝置收集到的氧氣中含有少量的水蒸氣，使計算出的氧氣的質量變大，從而會造成誤差；
（3）甲同學測出的氣體體積包括水蒸氣的體積，氧氣體積偏大，導致過氧化氫質量偏大，所以甲同學的實驗結果較實際值偏大．
故答案為：（1）0.4g；
（2）氧氣會帶走水蒸氣；
（3）偏大．

點評 本題主要考查質量守恒定律的應用、化學方程式的計算、減小誤差的措施和儀器的選擇，難度稍大．