Question

15．某實(shí)驗(yàn)小組欲制取氧化銅并證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（一）制取氧化銅
①稱取2g CuSO₄•5H₂O研細(xì)后倒入燒杯，加10mL蒸餾水溶解；  ②向上述CuSO₄溶液中逐滴加入NaOH溶液，直到不再產(chǎn)生沉淀，然后將所得混合物轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿，加熱至沉淀全部變?yōu)楹谏��?nbsp; ③將步驟②所得混合物過濾、洗滌，晾干后研細(xì)備用．回答下列問題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟中需要使用玻璃棒的是①②③（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)），步驟①，③中研磨固體所用儀器的名稱是研缽；
（2）步驟③中洗滌沉淀的操作是沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸餾水至浸沒沉淀，帶水自然流出后，重復(fù)2-3次；
（二）證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成25mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	KClO3質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測(cè)數(shù)據(jù)
④	1.2g	無其他物質(zhì)
⑤	1.2g	CuO  0.5g
⑥	1.2g	MnO2  0.5

回答下列問題：
（3）上述實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”指產(chǎn)生25mL氣體所需時(shí)間；
（4）若要證明實(shí)驗(yàn)⑤中干燥管內(nèi)收集的氣體是O₂，可待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管，拔去干燥管上單孔橡皮塞，用帶火星木條靠近，若木條復(fù)燃，證明收集的是氧氣；
（5）為探究CuO在實(shí)驗(yàn)⑤中是否起催化作用，需補(bǔ)做如下實(shí)驗(yàn)（無需寫出具體操作）：
a．檢測(cè)氧化銅反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變；b．CuO的化學(xué)性質(zhì)有沒有改變．

Answer 1

分析 （1）玻璃棒是實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室常用的儀器是研缽進(jìn)行分析‘
（2）根據(jù)氫氧化銅沉淀表面沾有鈉離子、硫酸根離子等可溶性的雜質(zhì)離子，需要洗滌進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(jìn)行比較，上述實(shí)驗(yàn)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(shí)間短，或在相同時(shí)間內(nèi)，哪種物質(zhì)生成的氧氣多進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氧氣有助燃性進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)催化劑的特點(diǎn)是：能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不變的物質(zhì)才是催化劑進(jìn)行分析．

解答 解：（1）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(shí)，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(xì)備用，過濾是需要用玻璃棒引流，實(shí)驗(yàn)步驟中需要使用玻璃棒的是①②③，研缽可以將固體藥品研磨或研碎，所以步驟①，③中研磨固體所用儀器的名稱是研缽；
（2）氫氧化銅沉淀表面沾有鈉離子、硫酸根離子等可溶性的雜質(zhì)離子，需要洗滌，洗滌沉淀的操作是：沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸餾水至浸沒沉淀，帶水自然流出后，重復(fù)2-3次；
（3）本題④⑤⑥三次實(shí)驗(yàn)，提供的氯酸鉀都是1.2g，實(shí)驗(yàn)④的作用是：在不加催化劑的條件下產(chǎn)生氧氣的速度與⑤加氧化銅0.5g以及和⑥加二氧化錳0.5g的效果進(jìn)行對(duì)照，⑤⑥加等質(zhì)量不同催化劑比較催化效果，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(shí)間短，或在相同時(shí)間內(nèi)，哪種物質(zhì)生成的氧氣多，所以實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”指：產(chǎn)生25mL氣體所需時(shí)間；
（4）氧氣有助燃性，所以要證明實(shí)驗(yàn)⑤中干燥管內(nèi)收集的氣體是O₂，可待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管，拔去干燥管上單孔橡皮塞，用帶火星木條靠近，若木條復(fù)燃，證明收集的是氧氣；
（5）探究CuO在實(shí)驗(yàn)⑤中是否起催化作用，根據(jù)催化劑的性質(zhì)，需要從他的治療和化學(xué)性質(zhì)角度探究．
故答案為：（1）①②③，研缽；
（2）沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸餾水至浸沒沉淀，帶水自然流出后，重復(fù)2-3次；
（3）產(chǎn)生25mL氣體所需時(shí)間；
（4）用帶火星木條靠近，若木條復(fù)燃，證明收集的是氧氣；
（5）檢測(cè)氧化銅反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合性較強(qiáng)，需要理清催化劑的概念、掌握銅及其氧化物的性質(zhì)進(jìn)行解答．