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 (H₂O₂):

\[ 2H_2O_2 \xrightarrow{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow \]

1. Найдем количество вещества кислорода:

\[ \nu(O_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{11,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,5 \text{ моль} \]

2. По уравнению реакции, на 0,5 моль O₂ необходимо 1 моль H₂O₂:

\[ \nu(H_2O_2) = 2 \cdot \nu(O_2) = 2 \cdot 0,5 \text{ моль} = 1 \text{ моль} \]

3. Найдем молярную массу пероксида водорода:

\[ M(H_2O_2) = 2 \cdot 1 + 2 \cdot 16 = 34 \text{ г/моль} \]

4. Найдем массу пероксида водорода:

\[ m(H_2O_2) = \nu(H_2O_2) \cdot M(H_2O_2) = 1 \text{ моль} \cdot 34 \text{ г/моль} = 34 \text{ г} \]

5. Найдем массу 3%-ного раствора:

\[ m_{раствора} = \frac{m(H_2O_2)}{w} = \frac{34 \text{ г}}{0,03} = 1133,33 \text{ г} \]

Ответ: 1133,33 г