Question

實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)踐與研究．

（1）過(guò)氧化氫是一種無(wú)色透明的無(wú)毒液體，過(guò)氧化氫溶液俗稱(chēng)“雙氧水”，具有強(qiáng)氧化性．貯運(yùn)過(guò)氧化氫的試劑箱上最適合粘貼的一張標(biāo)識(shí)是

 

（從圖1中選填字母序號(hào)）．
（2）過(guò)氧化氫溶液常用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣．可供選擇的儀器或裝置如圖2所示．
①要收集干燥的氧氣，整套裝置的連接順序?yàn)椋ㄓ蓺怏w發(fā)生裝置開(kāi)始）

 

（選填字母A～E）；
②加入藥品通常采用“把過(guò)氧化氫溶液緩緩加入盛有少量MnO₂的反應(yīng)容器中”，優(yōu)點(diǎn)是

 

；
③MnO₂可以連續(xù)反應(yīng)使用，理由是

 

；
④根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算獲得的氧氣理論值總是比實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作收集到氣體的數(shù)值大（若裝置不漏氣且實(shí)驗(yàn)操作正確），原因是

 

．
（3）生產(chǎn)火箭燃料的工業(yè)廢水中含有少量偏二甲肼X，可用雙氧水處理排污，反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+8H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+12H₂O，則X的化學(xué)式為

 

．

	裝置D的質(zhì)量	裝置E的質(zhì)量
反應(yīng)前	292.4g	198.2g
反應(yīng)后	296.0g	201.5g

Answer 1

考點(diǎn)：氧氣的制取裝置,氧氣的收集方法,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,幾種常見(jiàn)的與化學(xué)有關(guān)的圖標(biāo)

專(zhuān)題：常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法、檢驗(yàn)、干燥與凈化

分析：（1）過(guò)氧化氫溶液俗稱(chēng)“雙氧水”，具有強(qiáng)氧化性，是一種氧化劑；
（2）①收集干燥的氧氣，不能使用排水法收集，為除去混在氣體中的水，需要使用干燥劑對(duì)氣體進(jìn)行干燥處理；
②過(guò)氧化氫溶液緩緩加入可以控制藥品用量，達(dá)到控制反應(yīng)速率的目的，使產(chǎn)生的氣流平穩(wěn)；
③反應(yīng)中的二氧化錳是反應(yīng)的催化劑，在反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，仍可以繼續(xù)使用；
④氧氣溶于水、或氧氣沒(méi)有完全排出還有部分殘留于反應(yīng)容器中、或排出的氧氣并沒(méi)進(jìn)行完全收集等原因都會(huì)造成所收集到的氧氣量小于理論計(jì)算值；
（3）利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，根據(jù)化學(xué)變化前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，推導(dǎo)出偏二甲肼的分子構(gòu)成，寫(xiě)出其化學(xué)式．

解答：解：（1）過(guò)氧化氫溶液俗稱(chēng)“雙氧水”，是常用的氧化劑；圖C為氧化劑藥品的標(biāo)識(shí)；
故答案為：C；
（2）①收集干燥的氧氣，可把氣體能過(guò)裝置濃硫酸的裝置C后，使用向上排空氣法對(duì)氣體進(jìn)行收集；
故答案為：ACE或BCE；
②過(guò)氧化氫溶液緩緩加入，反應(yīng)速率可以保持相對(duì)穩(wěn)定，而得到平穩(wěn)的氣流；也可以通過(guò)過(guò)氧化氫溶液緩緩加入達(dá)到控制反應(yīng)的目的；
故答案為：能獲得平穩(wěn)的氧氣流（或便于控制產(chǎn)生氣體的速率，控制反應(yīng)進(jìn)程，或防止反應(yīng)過(guò)快）；
③反應(yīng)中的催化劑二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變，仍可催化過(guò)氧化氫的分解；
故答案為：MnO₂是催化劑（或MnO₂起催化作用或沒(méi)有消耗）[或MnO₂在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)有改變]；
④反應(yīng)溶液中的水中溶解有一定量的反應(yīng)生成的氧氣，致使收集氣體比理論值偏小；為收集到較為純凈的氧氣，待產(chǎn)生的氣體均勻連續(xù)冒出時(shí)才開(kāi)始收集，因此有部分氣體沒(méi)有收集等等；
故答案為：液體中溶有一定量的氣體（或在等氣體較純凈收集前散逸一定量的氣體，或有部分氣體滯留在裝置中沒(méi)有排出，或排水法收集氣體結(jié)束時(shí)先將導(dǎo)管移出水面再停止產(chǎn)生氣體時(shí)有一定量的氣體散逸，或在制氣前H₂O₂有部分已分解，或收集不完全）（說(shuō)明過(guò)程中“氣體的損耗”即可）；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+8H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+12H₂O，生成物的2個(gè)CO₂分子、1個(gè)N₂分子和12個(gè)H₂O分子中共含C、H、O、N原子的個(gè)數(shù)依次為2、24、16、2；而反應(yīng)前的8個(gè)H₂O₂分子中只含有16個(gè)H原子和16個(gè)O原子；根據(jù)化學(xué)變化前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，則偏二甲肼X的分子中含有2個(gè)C原子、8個(gè)H原子和2個(gè)N原子，其化學(xué)式可表示為C₂H₈N₂；
故答案為：C₂H₈N₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了利用過(guò)氧化氫制取氧氣的操作及實(shí)驗(yàn)分析、利用化學(xué)方程式推斷化學(xué)式等相關(guān)知識(shí)，難度適中．