Question

13．某研究小組欲制取氧化銅并證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進行如下實驗：
Ⅰ．制取氧化銅
①取少量硫酸銅晶體放入燒杯中，加適量蒸餾水溶解．
②往步驟①所得的硫酸銅溶液中逐滴滴入氫氧化鈉溶液，直至不再產(chǎn)生藍色沉淀，然后將燒杯中物質(zhì)轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿，加熱，當藍色沉淀全部變?yōu)楹谏珪r，停止加熱（已知：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O）．
③將步驟②所得的混合物過濾、洗滌、干燥，得到氧化銅．
回答下列問題：
（1）寫出硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
（2）上述步驟①、②、③中需要使用玻璃棒的是①②③（填步驟序號）．
（3）檢驗步驟③中沉淀是否洗滌干凈的操作是：取少量最后的洗滌液于試管中，滴入幾滴BaCl₂溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則洗滌干凈．
Ⅱ．證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解
用如圖裝置進行實驗，每次實驗時均收集20mL氣體，相關(guān)數(shù)據(jù)見表：

實驗序號	氯酸鉀質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
①	2g	無其他物質(zhì)	x
②	2g	氧化銅 1g	y

（4）圖中的量氣裝置B由干燥管、乳膠管和50mL帶刻度的玻璃管組裝而成．待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管．檢驗干燥管內(nèi)收集的氣體是O₂ 的方法是：拔去干燥管上單孔橡皮塞，把帶火星的木條伸入干燥管中，觀察木條是否復(fù)燃．
（5）上表中實驗①的作用是對照．若x＞（填“＜”、“=”或“＞”）y，則證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）玻璃棒是實驗中常用的儀器，玻璃棒的作用有：攪拌，轉(zhuǎn)移固體，引流，蘸取少許溶液；將固體藥品研磨或研碎，實驗室常用的儀器是研缽進行分析；
（3）根據(jù)硫酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)進行分析；
（4）根據(jù)氧氣的性質(zhì)分析檢驗的方法；
（5）根據(jù)實驗的目的是：證明氧化銅能催化氯酸鉀分解并與二氧化錳的催化效果進行比較，上述實驗已經(jīng)有氯酸鉀的質(zhì)量和其他物質(zhì)的質(zhì)量，要比較催化效果，就需要比較收集相同體積的氣體所需時間短，或在相同時間內(nèi)，哪種物質(zhì)生成的氧氣多進行分析．

解答 解：（1）硫酸銅與氫氧化鈉反應(yīng)生成了氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（2）①用蒸餾水溶解硫酸銅晶體，需要使用玻璃棒攪拌，加快硫酸銅晶體在水中的溶解速率；
②向上述硫酸銅溶液中逐漸滴加氫氧化鈉溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀，然后需要將混合物轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿，需要使用玻璃棒，轉(zhuǎn)移沉淀氫氧化銅，加熱氫氧化銅分解時，需要玻璃棒攪拌，防止潮濕的氫氧化銅受熱不均，造成液滴飛濺；
③將步驟②中所得的混合物過濾、洗滌，晾干后研細備用，過濾是需要用玻璃棒引流，實驗步驟中需要使用玻璃棒的是①②③，
（3）由于硫酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)，所以，檢驗步驟③中沉淀是否洗滌干凈的操作是：取少量最后的洗滌液于試管中，滴入幾滴BaCl₂溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則洗滌干凈；
（4）由于氧氣能支持燃燒，所以，檢驗干燥管內(nèi)收集的氣體是O₂ 的方法是：拔去干燥管上單孔橡皮塞，把帶火星的木條伸入干燥管中，觀察木條是否復(fù)燃．
（5）上表中實驗①的作用是與實驗②進行對照．比較催化劑效果的方法是：比較收集相同體積的氣體所需時間短，或在相同時間內(nèi)，哪種物質(zhì)生成的氧氣多，所以實驗中的“待測數(shù)據(jù)”指：產(chǎn)生20mL氣體所需時間；若x＞y，則證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解．
故答為：（1）CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（2）①②③；
（3）滴入幾滴BaCl₂溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則洗滌干凈；
（4）把帶火星的木條伸入干燥管中，觀察木條是否復(fù)燃；
（5）對照，＞．

點評 本題綜合性較強，需要理清催化劑的概念、掌握銅及其氧化物的性質(zhì)進行解答．