Question

化学实验室常用3%的H₂O₂溶液来制取氧气，小亮和小君欲用3%的H₂O₂溶液来制取干燥的氧气，小亮使用的是左下装置图，小君使用的是右下装置图．试回答：

（1）小君同学使用的装置是不合理的，原因是______；
（2）两装置的B仪器中应盛放的物质是______；
（3）从严格意义上说，小亮使用的收集装置也不尽合理，理由是______．
（4）当H₂O₂完全分解时，液体中氢元素的质量分数会增加______%（保留到小数点后1位）．

Answer

（1）结合题意分析，制取干燥的氧气通常选用排空气法；
（2）浓硫酸具有吸水性，是常用的液体干燥剂；
（3）从实验的目的结合实验装置进行分析；
（4）双氧水溶液的溶质和溶剂里都含有氧元素，先假设溶液质量为100g，分别计算出双氧水和水中H元素的质量分数，再根据氢元素的质量分数=×100%计算出原溶液中氢元素的质量分数；根据双氧水分解的化学方程式可知，当双氧水完全分解时，气体逸出，溶液质量减少，而液体中氢元素的质量不变，原溶液的质量减去生成气体的质量就是反应后溶液质量，再根据反应后氢元素的质量分数=×100%，两个质量分数之差就是液体中氢元素的质量分数增加的数值．
【解析】
（1）要得到干燥的氧气，不能用排水法，这样制得的气体中含有水分；
（2）氧气与浓硫酸不反应，可以使用浓硫酸做干燥剂；
（3）空气中也含有水蒸气，故小亮使用的装置所收集的氧气也含有少量水蒸气；
（4）设双氧水溶液的总质量为100g，则双氧水为3g，水为97g，
过氧化氢中氢元素的质量分数是：×100%=5.9%
水中氢元素的质量分数是：×100%=11.1%
∴氢元素的质量分数为：×100%≈10.98%≈11.0%；
     设：生成氧气的质量为x，
2H2O22H2O+O2↑
68              32
3g                x
=
x≈1.41g
由于氢元素的质量保持不变，所以仍为100g×10.98%=10.98g
∴反应后液体中氢元素的质量分数是：×100%≈11.1%，
∴液体中的氢元素的质量分数增加11.1%-11.0%=0.1%．
故答案为：
（1）制得的气体不干燥；
（2）浓硫酸；
（3）空气中含有水蒸气；
（4）0.1%．