4-46. Вычислите массу 3%-ного раствора пероксида водорода, при каталитическом разложении которого получится 11,2 л (н.у.) кислорода.

Решение:

Уравнение реакции разложения пероксида водорода:

\( 2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2 \uparrow \)

Молярная масса \( O_2 \) равна \( 32 \) г/моль.

1. Найдем количество вещества и массу кислорода:

Объем \( O_2 \) (н.у.) = 11,2 л.

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{11.2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.5 \) моль.

Масса \( O_2 \): \( m(O_2) = \nu (O_2) \times M(O_2) = 0.5 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 16 \) г.

2. Найдем массу пероксида водорода, необходимую для получения этого количества кислорода:

Согласно уравнению, из 1 моль \( O_2 \) получается из 2 моль \( H_2O_2 \).

Количество вещества \( H_2O_2 \): \( \nu (H_2O_2) = 2 \times \nu (O_2) = 2 \times 0.5 \text{ моль} = 1 \) моль.

Молярная масса \( H_2O_2 \) равна \( 34 \) г/моль.

Масса \( H_2O_2 \): \( m(H_2O_2) = \nu (H_2O_2) \times M(H_2O_2) = 1 \text{ моль} \times 34 \text{ г/моль} = 34 \) г.

3. Найдем массу 3%-ного раствора:

Масса чистого \( H_2O_2 \) составляет 3% от массы раствора.

Масса раствора: \( m_{\text{раствора}} = \frac{m(H_2O_2)}{\text{массовая доля}} = \frac{34 \text{ г}}{0.03} \approx 1133.33 \) г.

Ответ: ≈ 1133.33 г.