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:

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

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

1. Найдем количество вещества и массу кислорода:

Объем \( O_2 \) (н.у.) = 16,8 л.

Количество вещества \( O_2 \): \( \nu (O_2) = \frac{16.8 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.75 \) моль.

Масса \( O_2 \): \( m(O_2) = \nu (O_2) \times M(O_2) = 0.75 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} = 24 \) 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 \( H_2O_2 \): \( \nu (H_2O_2) = 2 \times \nu (O_2) = 2 \times 0.75 \text{ моль} = 1.5 \) моль.

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

Масса \( H_2O_2 \): \( m(H_2O_2) = \nu (H_2O_2) \times M(H_2O_2) = 1.5 \text{ моль} \times 34 \text{ г/моль} = 51 \) г.

3. Найдем массу 30%-ного раствора:

Масса чистого \( H_2O_2 \) составляет 30% от массы раствора.

Масса раствора: \( m_{\text{раствора}} = \frac{m(H_2O_2)}{\text{массовая доля}} = \frac{51 \text{ г}}{0.30} = 170 \) г.

Ответ: 170 г.