Question

某班級(jí)的探究小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了催化劑的知識(shí)后，上網(wǎng)查閱，獲得以下信息：
（1）氯酸鉀加熱可制取氧氣
（2）碳+氧化銅銅+二氧化碳
（3）黑色氧化銅不溶于水，氯化鉀、氯酸鉀易溶于水
他們想研究氧化銅能否在氯酸鉀的受熱分解反應(yīng)中起催化劑的作用，設(shè)計(jì)了以下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)和后續(xù)操作．
①任取兩份氯酸鉀，分別放入兩支相同的試管中，在其中一份中加入精確稱量的n g氧化銅粉末．
②將兩份氯酸鉀同時(shí)在相同條件下正確加熱，將放出的氣體通入水中，觀察放出氣體的快慢．
③停止加熱，冷卻，將原來混有氧化銅的反應(yīng)后的混合物加水溶解，小心過濾，得出濾出物，洗滌并干燥．
④觀察濾出物的狀態(tài)和顏色．
⑤將濾出物和炭粉混合，在密閉容器中高溫加熱，將反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．
（1）以上實(shí)驗(yàn)步驟，有一步不夠嚴(yán)密，請(qǐng)你指出是哪一步？______
（2）要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，除改進(jìn)不嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)步驟外，還必須增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟，這個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟是______
（3）實(shí)驗(yàn)⑤的目的是什么？為達(dá)到此目的，我們還可如何操作？

Answer 1

解：（1）做對(duì)比實(shí)驗(yàn)只能控制一個(gè)變量，即有無催化劑，其它因素應(yīng)都相同；故步驟①不夠嚴(yán)密，絕不能“任取兩份氯酸鉀”，而應(yīng)“取兩份等質(zhì)量的氯酸鉀”；
故答案為：步驟①．
（2）因?yàn)榇呋瘎┑幕瘜W(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都保持不變，而步驟⑤只檢驗(yàn)了氧化銅的性質(zhì)是否改變，所以要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還必須在步驟④后加一步，即精確稱量濾出物的質(zhì)量；
故答案為：對(duì)經(jīng)干燥后的濾出物進(jìn)行稱量．
（3）實(shí)驗(yàn)⑤的目的是驗(yàn)證過濾出的物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生改變；還可以用H₂代替炭粉來還原氧化銅．用無水硫酸銅驗(yàn)證水分．
故答案為：驗(yàn)證過濾出的物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生改變；用H₂代替炭粉來還原氧化銅．
分析：（1）做對(duì)比實(shí)驗(yàn)只能控制變量唯一，即有無催化劑，其它因素應(yīng)都應(yīng)相同．據(jù)此，步驟①不夠嚴(yán)密，絕不能“任取兩份氯酸鉀”，而應(yīng)“取兩份等質(zhì)量的氯酸鉀”；
（2）根據(jù)催化劑的概念，反應(yīng)后催化劑的性質(zhì)和質(zhì)量都保持不變，而步驟⑤只檢驗(yàn)了氧化銅的性質(zhì)是否改變，所以要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，還必須在步驟④后加一步，即精確稱量濾出物的質(zhì)量；
（3）實(shí)驗(yàn)⑤的目的是驗(yàn)證過濾出的物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生改變；還可以用H₂代替炭粉來還原氧化銅．
點(diǎn)評(píng)：探究反應(yīng)的催化劑，除進(jìn)行反應(yīng)速率比較外，還要探究反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變．