Question

18．某過氧化氫水溶液10g，氫原子和氧原子的個數比為5：3．則
（1）該溶液中氫元素的質量為0.94g；
（2）該溶液中H₂O₂的質量分數為32.1%；
（3）若在MnO₂催化下該溶液全部反應，可以生成O₂1.1L（標準狀況）．

Answer 1

分析 （1）某過氧化氫水溶液10g，氫原子和氧原子的個數比為5：3，根據n=$\frac{N}{{N}_{A}}$、m=nM=$\frac{N}{{N}_{A}}$M知，二者的質量之比等于原子個數與摩爾質量之積的比，據此計算H元素質量；
（2）設水的物質的量是xmol，雙氧水的物質的量是ymol，根據溶液質量、H和O原子個數之比計算x、y，從而計算雙氧水質量分數；
（3）根據2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑中雙氧水和氧氣關系式計算氧氣體積．

解答 解：（1）某過氧化氫水溶液10g，氫原子和氧原子的個數比為5：3，根據n=$\frac{N}{{N}_{A}}$、m=nM=$\frac{N}{{N}_{A}}$M知，二者的質量之比等于原子個數與摩爾質量之積的比，所以H、O質量之比=（5×1）：（3×16）=5：48，則H元素質量=10g×$\frac{5}{5+48}$=0.94g，
故答案為：0.94；
（2）設水的物質的量是xmol，雙氧水的物質的量是ymol，
$\left\{\begin{array}{l}{18x+34y=10}\\{（2x+2y）：（x+2y）=5：3}\end{array}\right.$
解得$\left\{\begin{array}{l}{x=\frac{20}{53}}\\{y=\frac{5}{53}}\end{array}\right.$
雙氧水質量分數=$\frac{5}{53}$mol×34g/mol÷10g×100%=32.1%
故答案為：32.1%；
（3）根據2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑中雙氧水和氧氣關系式得n（O₂）=$\frac{1}{2}$×n（H₂O₂）=$\frac{1}{2}$×$\frac{5}{53}$mol=$\frac{5}{106}$mol，氧氣體積=$\frac{5}{106}$mol×22.4L/mol=1.1L，
故答案為：1.1．

點評 本題考查物質的量的有關計算，為高頻考點，側重考查學生分析計算能力，明確物質的量中各個物理量關系是解本題關鍵，題目難度不大．