Question

12．实验室制取氧气的实践与研究．
（1）过氧化氢是一种无色透明的无毒液体，过氧化氢溶液俗称“双氧水”，具有强氧化性．贮运过氧化氢的试剂箱上最适合粘贴的一张标识是C（从如图中选填字母序号）．

（2）过氧化氢溶液常用于实验室制取氧气．可供选择的仪器或装置如下图所示．

①要制取氧气，应选择实验装置为A或B（选填字母A～E）；
②加入药品通常采用“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量MnO₂的反应容器中”，优点是能获得平稳的氧气流；
③MnO₂可以连续反应使用，理由是MnO₂是催化剂；
④化学反应方程式为2H ₂O ₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O ₂↑．
⑤用E收集氧气，验证收集的氧气是否满的方法是带火星的木条靠近瓶口，木条复燃，即收集满了
（3）生产火箭燃料的工业废水中含有少量偏二甲肼X，可用双氧水处理排污，反应的化学方程式为X+8H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+12H₂O，则X的化学式为C₂N₂H₈．

Answer 1

分析 （1）从过氧化氢的化学性质进行分析．
（2）①根据反应物的状态和反应条件确定发生装置；
②从是否节约药品、操作是否简便、是否方便使用等角度考虑；
③根据催化剂的概念分析．
④根据化学方程式的书写方法分析．
⑤根据氧气验满的方法进行解答；
（3）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，进行解答．

解答 解：（1）从过氧化氢的化学性质分析：具有强氧化性．贮运过氧化氢的试剂箱上最适合粘贴的一张标识是 C；
故答案为：C；
（2）①根据反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液的发生装置为A或B；
②加入药品通常采用“把过氧化氢溶液缓缓加入盛有少量MnO₂的反应容器中”，优点是：能获得平稳的氧气流（或便于控制产生气体的速率，控制反应进程，或防止反应过快）；
③根二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂，催化剂在化学反应前后质量和化学性质都不变，所以MnO₂可以连续反应使用；
④根据书写化学方程式的步骤：写配注等，化学反应方程式为：2H ₂O ₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O ₂↑；
⑤根据氧气验满的方法：带火星的木条靠近瓶口，木条复燃，即收集满了；
故答案为：A或B；  能获得平稳的氧气流（或便于控制产生气体的速率，控制反应进程，或防止反应过快）；
MnO₂是催化剂；   2H ₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O ₂↑；   带火星的木条靠近瓶口，木条复燃，即收集满了；
（3）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，依据反应的化学方程式为
X+8H₂O₂=2CO₂↑+N₂↑+12H₂O，推测X的化学式为：C₂N₂H₈；
故答案为：C₂N₂H₈ ．

点评 该题从实验室制取氧气的实践出发，考查许多可能出现的问题，对于学生掌握制取氧气的方法以及实践活动都有积极的指导意义．