Question

10．過氧化氫溶液常用于實驗室制取氧氣．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為ACE（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方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，MnO₂可以連續(xù)反應使用，理由是二氧化錳是催化劑，反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)都不變．
（3）根據(jù)化學方程式計算獲得的氧氣理論值總是比實際實驗操作收集到氣體的數(shù)值大（若裝置不漏氣且實驗操作正確），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，反應的化學方程式為：X+8H₂O₂═2CO₂↑+N₂↑+12H₂O，則X的化學式為C₂H₈N₂．
（5）實驗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，應該選擇的發(fā)生裝置是A，收集裝置是D，若用濕潤的紅色石蕊試紙來檢驗NH3，產(chǎn)生的現(xiàn)象是變藍．

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，需要使用干燥劑對氣體進行干燥處理；
（2）反應中的二氧化錳是反應的催化劑，在反應前后其質(zhì)量和化學性質(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)化學方程式計算獲得的氧氣理論值總是比實際實驗操作收集到氣體的數(shù)值大；
（4）利用反應的化學方程式，根據(jù)化學變化前后原子種類、數(shù)目不變，推導出偏二甲肼的分子構(gòu)成，寫出其化學式；
（5）發(fā)生裝置主要由反應物的狀態(tài)和反應條件決定；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氣體進行收集；
故答案為：ACE；濃硫酸；
（2）過氧化氫溶液制取氧氣的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；反應中的二氧化錳是反應的催化劑，在反應前后其質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，仍可以繼續(xù)使用；
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；反應中的二氧化錳是反應的催化劑，在反應前后其質(zhì)量和化學性質(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)化學方程式計算獲得的氧氣理論值總是比實際實驗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)反應的化學方程式為X+8H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+12H₂O，生成物的2個CO₂分子、1個N₂分子和12個H₂O分子中共含C、H、O、N原子的個數(shù)依次為2、24、16、2；而反應前的8個H₂O₂分子中只含有16個H原子和16個O原子；根據(jù)化學變化前后原子種類、數(shù)目不變，則偏二甲肼X的分子中含有2個C原子、8個H原子和2個N原子，其化學式可表示感謝為C₂H₈N₂；
故答案為：C₂H₈N₂；
（5）制取氨氣是固體與固體反應，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；
故答案為：A，D；變藍．

點評 本題考查了利用過氧化氫制取氧氣的操作及實驗分析、利用化學方程式推斷化學式等內(nèi)容，難度較大．