Question

15．在實(shí)驗(yàn)室里，同學(xué)們做氧氣的制取、性質(zhì)的分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中各小組要消耗兩瓶氧氣．經(jīng)計(jì)算這兩瓶氧氣在通常狀況下的質(zhì)量共約為0.72g，若要用10%的過(guò)氧化氫溶液和MnO₂來(lái)制取氧氣：
（1）過(guò)氧化氫中氧元素的化合價(jià)為-1，它屬于氧化物（填“氧化物”、“混合物”或“單質(zhì)”）
（2）至少需要向每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組提供該溶液15.3克．提示：10%過(guò)氧化氫溶液的密度為1.04g/cm³
（3）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室中有下列儀器，為保證同學(xué)們安全順利地制取氧氣，應(yīng)選擇的儀器有②③ （寫(xiě)序號(hào)）
（4）街頭露天燒烤不僅產(chǎn)生大量有害氣體污染環(huán)境，衛(wèi)生狀況也令人擔(dān)憂，而且設(shè)備簡(jiǎn)陋，容易導(dǎo)致肉類(lèi)燒焦．在燒焦的肉類(lèi)中含有一種強(qiáng)致癌物質(zhì)3，4-苯并芘，它的化學(xué)式是C₂₀H₁₂，C₂₀H₁₂分子中碳、氫兩種元素的質(zhì)量比20：1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合物中元素的化合價(jià)為0解答；
（2）根據(jù)每個(gè)小組消耗的氧氣量，利用化學(xué)方程式可計(jì)算出需要過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量；
（3）進(jìn)而計(jì)算該溶液的體積，依據(jù)該溶液的體積選擇反應(yīng)的容器，從而選擇出所用到的儀器．
（4）根據(jù)化學(xué)式來(lái)確定原子個(gè)數(shù)，利用相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)計(jì)算元素的質(zhì)量比；

解答 解：（1）過(guò)氧化氫中氧元素的化合價(jià)為m，
則（+1）×2+2m=0，m=-1，它屬于氧化物；
（2）設(shè)生成0.72g氧氣時(shí)所需的過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量是x
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
 68                          32
 x×10%                  0.72g
$\frac{68}{x×10%}=\frac{32}{0.72g}$
x=15.3g
答：至少需要向每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組提供該溶液15.3克．
（3）7.65g10%過(guò)氧化氫溶液的體積為：$\frac{15.3g}{1.04g/c{m}^{3}}$≈14.71cm³=14.71mL
所以反應(yīng)的容器應(yīng)該是②250ml的錐形瓶，20mL的試管做反應(yīng)容器體積相對(duì)14.71mL來(lái)說(shuō)太小，不利于氣體制取，選擇②后再選擇儀器③，這樣搭配有利于反應(yīng)順利進(jìn)行且能對(duì)反應(yīng)速度進(jìn)行控制，因此不選裝置④，該過(guò)程不需要加熱所以不選⑤，也不用鐵架臺(tái)固定，所以不選⑥，只用②③便能順利實(shí)驗(yàn)．
（4）在C₂₀H₁₂中，C、H原子的個(gè)數(shù)為20、12，
則C、H元素的質(zhì)量比為（12×20）：（1×12）=20：1，
故答案為：（1）-1；氧化物；
（2）15.3g
（3）②③；
（4）20：1．

點(diǎn)評(píng) 本題難度不大，主要考查了根據(jù)化學(xué)方程式來(lái)計(jì)算有關(guān)的量，從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)儀器選擇的方法，屬基礎(chǔ)性知識(shí)考查題．