4-47. Вычислите массу 30%-ного раствора пероксида водорода (пергидроля), необходимую для получения 16,8 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:

\[ \nu(O_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{16,8 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,75 \text{ моль} \]

2. По уравнению реакции, на 0,75 моль O₂ необходимо 1,5 моль H₂O₂:

\[ \nu(H_2O_2) = 2 \cdot \nu(O_2) = 2 \cdot 0,75 \text{ моль} = 1,5 \text{ моль} \]

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:

\[ m(H_2O_2) = \nu(H_2O_2) \cdot M(H_2O_2) = 1,5 \text{ моль} \cdot 34 \text{ г/моль} = 51 \text{ г} \]

5. Найдем массу 30%-ного раствора:

\[ m_{раствора} = \frac{m(H_2O_2)}{w} = \frac{51 \text{ г}}{0,30} = 170 \text{ г} \]

Ответ: 170 г