Question

近年來，隨著食品行業(yè)的日益發(fā)展，對食品級雙氧水的需求也越來越多，尤其是乳品行業(yè)，無菌包裝的純牛奶、酸牛奶，其無菌包裝的消毒殺菌必須要使用食品級雙氧水．請你設計一定量實驗，檢驗某企業(yè)生產的食品級雙氧水是否達到外包裝上標明的含H₂O₂35%（即每100g雙氧水中含35g H₂O₂），把具體的方案寫出來（包括實驗步驟、計算過程）．

Answer 1

解：根據雙氧水分解產生氧氣的化學方程式，已知氧氣的質量可求出雙氧水的質量，實驗前稱取一定量食品級雙氧水，用雙氧水的質量除以雙氧水溶液的質量即為其濃度．故可設計如下實驗．取少量二氧化錳于一燒杯中，稱得該燒杯的質量為m₁，稱取10g該雙氧水樣品于另一燒杯（質量為m₂）中，將雙氧水倒入二氧化錳中．待反應至不再有氣泡產生時，稱得兩燒杯和剩余物質的質量之和為m₃，則生成氧氣的質量為m₁+m₂+10g-m₃，根據氧氣質量求出雙氧水質量．
故答案為：（1）準備好燒杯、托盤天平、二氧化錳．
（2）取少量二氧化錳于一燒杯中，稱得該燒杯的質量為m₁，稱取10g該雙氧水樣品于另一燒杯（質量為m₂）中，將雙氧水倒入二氧化錳中．
（3）待反應至不再有氣泡產生時，稱得兩燒杯和剩余物質的質量之和為m₃，則生成氧氣的質量為m₁+m₂+10g-m₃，
設參加反應的過氧化氫的質量為x，根據化學方程式計算
2H₂O₂ 2H₂O+O₂↑
2×34 32
x m₁+m₂+10g-m₃
2×34：32=x：（m₁+m₂+10g-m₃）
求得x若小于3.5g，說明該雙氧水中的H₂O₂含量未達到外包裝上標明的35%
（方案合理即可得分，實驗儀器、實驗步驟、計算方法應與選擇的方案匹配．）
分析：設定定量實驗檢驗食品級雙氧水的濃度，也就是雙氧水溶液中溶質質量分數，可稱取一定量食品級雙氧水溶液分解，通過測定氧氣的質量而求出雙氧水的質量，進而求出雙氧水的濃度．
點評：此題是實驗設計與化學方程式計算相結合的題目，設計該實驗的關健是分析清楚雙氧水濃度即為一定量溶液中雙氧水的質量，只要稱取一定量雙氧水溶液讓其充分分解，稱量反應后的總質量，前后質量差即為氧氣質量，根據氧氣質量求出雙氧水質量．