Question

10．過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1所示．

（1）要收集干燥的氧氣，整套裝置的連接順序?yàn)锳CE（選填字母A～E），裝置C盛放的液體是濃硫酸．
（2）過氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，MnO₂可以連續(xù)反應(yīng)使用，理由是二氧化錳是催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變．
（3）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），原因是生成的氧氣有少量溶解在水中．
（4）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C₂H₈N₂．
（5）實(shí)驗(yàn)室常用氯化銨固體與堿石灰固體共熱來制取氨氣，可供選擇的儀器或裝置如圖2所示，常溫下NH₃是一種無色、有刺激性氣味的氣體，密度比空氣小，NH₃極易溶于水，其水溶液呈堿性，現(xiàn)選擇合適的裝置來制取并收集NH₃，應(yīng)該選擇的發(fā)生裝置是A，收集裝置是D，若用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙來檢驗(yàn)NH3，產(chǎn)生的現(xiàn)象是變藍(lán)．

Answer 1

分析 （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）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
（3）生成的氧氣有少量溶解在水中，因此根據(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；
（4）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、數(shù)目不變，推導(dǎo)出偏二甲肼的分子構(gòu)成，寫出其化學(xué)式；
（5）發(fā)生裝置主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定；收集裝置主要由氣體的密度和溶水性決定．

解答 解：（1）收集干燥的氧氣，可把氣體能過裝置濃硫酸的裝置C后，使用向上排空氣法對(duì)氣體進(jìn)行收集；
故答案為：ACE；濃硫酸；
（2）過氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；反應(yīng)中的二氧化錳是反應(yīng)的催化劑，在反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，仍可以繼續(xù)使用；
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；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；
（3）生成的氧氣有少量溶解在水中，因此根據(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；
故答案為：生成的氧氣有少量溶解在水中；
（4）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、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)式可表示感謝為C₂H₈N₂；
故答案為：C₂H₈N₂；
（5）制取氨氣是固體與固體反應(yīng)，且需要加熱制取氣體，發(fā)生裝置便可選擇“固固加熱型”的裝置，氨氣極易溶于水因此不能用排水集氣法，密度比空氣小所以可用向下排空氣法收集氣體，故選A，D；氨氣溶于水顯堿性，能使紅石蕊試紙變藍(lán)；
故答案為：A，D；變藍(lán)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了利用過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)式等內(nèi)容，難度較大．