Дано:
Масса раствора пероксида водорода = 42,5 г
Объем образовавшегося кислорода (н. у.) = 4,48 л
Найти:
Массовую долю (в %) пероксида водорода в исходном растворе.
Решение с расчетом:
Сначала найдем количество вещества пероксида водорода, которое разложилось при хранении.
Используем закон Лавуазье о состоянии вещества: 2H2O2 → 2H2O + O2.
Мольная масса H2O2 = 34 г/моль
n(H2O2) = масса / M(H2O2) = 42.5 г / 34 г/моль ≈ 1.25 моль
Так как по уравнению каждый моль пероксида должен образовывать 1 моль кислорода, мы получаем:
n(O2) = 1.25 моль
Теперь используем идеальный газовый закон pV = nRT для нахождения количества вещества кислорода:
n(O2) = PV/RT
n(O2) = 4.48 л * 1 атм / (0.0821 л*атм/моль*К * 273 К)
n(O2) ≈ 0.175 моль
Теперь найдем массовую долю пероксида водорода в исходном растворе:
Массовая доля% = n(H2O2) / n(общее) * 100% = 1.25 моль / (1.25 моль + 0.175 моль) * 100% ≈ 87.8%
Ответ:
Массовая доля пероксида водорода в исходном растворе составляет примерно 87.8%.