при разложении 160 г раствора пероксида водорода выделилось 2.24 кислорода рассчитайте массовую долю пероксида водорода в исходном состоянии

Для решения задачи потребуется рассчитать массовую долю пероксида водорода (H₂O₂) в растворе, исходя из выделенного объема кислорода (O₂). Начнем с того, что нужно использовать законы стехиометрии.

Шаг 1: Вычисление количества кислорода

Для начала найдем, сколько молей кислорода выделилось. Из условия известно, что объем выделившегося кислорода составляет 2.24 литра. По закону Авогадро, при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Используем это для нахождения количества молей кислорода:

\[ n(O_2) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{2.24 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Составление уравнения реакции

Пероксид водорода разлагается на воду и кислород по следующему уравнению:

\[ 2 \, H_2O_2 \rightarrow 2 \, H_2O + O_2 \]

Согласно стехиометрии реакции, 2 моль H₂O₂ дают 1 моль O₂. Следовательно, количество моль пероксида водорода можно найти из количества выделившегося кислорода:

\[ n(H_2O_2) = 2 \cdot n(O_2) = 2 \cdot 0.1 \, \text{моль} = 0.2 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Вычисление массы пероксида водорода

Теперь необходимо вычислить массу пероксида водорода, используя его молярную массу. Найдем молярную массу H₂O₂:

• Молярная масса H (водорода) = 1 г/моль
• Молярная масса O (кислорода) = 16 г/моль

Молярная масса H₂O₂: \[ M(H_2O_2) = 2 \cdot M(H) + 2 \cdot M(O) = 2 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 2 + 32 = 34 \, \text{г/моль} \]

Теперь можем найти массу H₂O₂: \[ m(H_2O_2) = n(H_2O_2) \cdot M(H_2O_2) = 0.2 \, \text{моль} \cdot 34 \, \text{г/моль} = 6.8 \, \text{г} \]

Шаг 4: Вычисление массовой доли пероксида водорода в растворе

Массовая доля (ω) пероксида водорода в растворе определяется по формуле: \[ ω(H_2O_2) = \frac{m(H_2O_2)}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\% \]

где \( m_{\text{раствора}} = 160 \, \text{г} \) (весь раствор).

Таким образом: \[ ω(H_2O_2) = \frac{6.8 \, \text{г}}{160 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 4.25\% \]

Ответ

Массовая доля пероксида водорода в исходном растворе составляет примерно 4.25%.