В раствор перекиси водорода массой 150 г опустили небольшое количество катализатора MnO2 . При полном разложении перекиси получили 2 х 10 (-3) м(3) кислорода при 40° и давлении 89 кПа. Вычислите массовую долю (%) перекиси водорода в исходном растворе.
Для начала рассчитаем количество молей кислорода, выделившегося при разложении перекиси водорода:
V = 2 x 10^(-3) м^3 = 2000 см^3 n(О2) = V / Vm = 2000 / 22.4 = 89.29 моль
Согласно уравнению разложения перекиси водорода:
2H2O2 -> 2H2O + O2
1 моль перекиси водорода при разложении выделяет 1 моль кислорода. Таким образом, половина молей кислорода выделилась при разложении перекиси водорода:
n(H2O2) = n(О2) / 2 = 89.29 / 2 = 44.65 моль
Теперь рассчитаем массу перекиси водорода в растворе:
m(H2O2) = n(H2O2) x M(H2O2)
M(H2O2) = 2 x (1+15.999) = 34.016 г/моль
m(H2O2) = 44.65 x 34.016 = 1519.33 г
Таким образом, массовая доля перекиси водорода в исходном растворе составляет:
% = (1519.33 / 150) x 100% = 1012.89%
Итак, массовая доля (%) перекиси водорода в исходном растворе превышает 100%, что говорит о том, что данные величины были указаны некорректно.
Для начала рассчитаем количество молей кислорода, выделившегося при разложении перекиси водорода:
V = 2 x 10^(-3) м^3 = 2000 см^3
n(О2) = V / Vm = 2000 / 22.4 = 89.29 моль
Согласно уравнению разложения перекиси водорода:
2H2O2 -> 2H2O + O2
1 моль перекиси водорода при разложении выделяет 1 моль кислорода. Таким образом, половина молей кислорода выделилась при разложении перекиси водорода:
n(H2O2) = n(О2) / 2 = 89.29 / 2 = 44.65 моль
Теперь рассчитаем массу перекиси водорода в растворе:
m(H2O2) = n(H2O2) x M(H2O2)
M(H2O2) = 2 x (1+15.999) = 34.016 г/моль
m(H2O2) = 44.65 x 34.016 = 1519.33 г
Таким образом, массовая доля перекиси водорода в исходном растворе составляет:
% = (1519.33 / 150) x 100% = 1012.89%
Итак, массовая доля (%) перекиси водорода в исходном растворе превышает 100%, что говорит о том, что данные величины были указаны некорректно.