解:
(1)在化合物中,正負(fù)化合價的代數(shù)和為零.已知在過氧化氫中氫元素化合價為+1價,故可得氧元素化合價-1價.
(2)①要制得干燥的氣體,除了必須用向上排空氣法收集外,還得需要收集之前加一個干燥裝置.所以裝置的連接順序應(yīng)該是
ACE或BCE.
②把過氧化氫溶液緩緩加入盛有少量MnO
2的反應(yīng)容器中是為了控制反應(yīng)速度,得到平穩(wěn)的氧氣流.
③MnO
2是該反應(yīng)的催化劑,在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,因此可以連續(xù)使用.
④制取氧氣時,一部分氧氣可能溶解在水中,也可能收集時散失,也可能殘留在導(dǎo)管中,或者過氧化氫有一部分已分解掉了.從而導(dǎo)致收集到的氣體往往小于理論值.
(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得X的化學(xué)式為C
2H
8N
2.
(4)氧氣的質(zhì)量為wg,過氧化氫的質(zhì)量為wg÷
=
.,
則過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
÷85g×100%=
%=2.5w%.
分析:實驗室制取氧氣時,會遇到很多問題:如何控制氧氣的反應(yīng)速度?如何制取干燥的氣體?干燥劑MnO
2有哪些特點?為什么根據(jù)化學(xué)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?等等,要解決這些問題必須通過實驗活動來獲得,而且還得將理論與實踐結(jié)合.
點評:該題從實驗室制取氧氣的實踐出發(fā),考查許多可能出現(xiàn)的問題,對于學(xué)生掌握制取氧氣的方法以及實踐活動都有積極的指導(dǎo)意義.