Question

某實(shí)驗(yàn)小組欲制取氧化銅并證明其能加快氯酸鉀的分解，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
I．制取氧化銅
①稱取2gCuSO₄?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��?br />③將步驟②所得混合物過(guò)濾、洗滌，晾干后研細(xì)備用．
回答下列問(wèn)題：
（1）上述實(shí)驗(yàn)步驟中需要使用玻璃棒的是

 

（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

 

．
（2）步驟③中洗滌沉淀的操作是

 

．
Ⅱ．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．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(jiàn)下表：

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

回答下列問(wèn)題：
（3）上述實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”指

 

．
（4）若要證明實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體是O₂，可用小試管收集氣體，后續(xù)操作為

 

．
（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(wú)需寫(xiě)出具體操作）：
a．

 

．
b． CuO的化學(xué)性質(zhì)有沒(méi)有改變．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）玻璃棒是實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，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)室常用的儀器為研缽；
（2）沉淀Cu（OH）₂表面上沾有SO₄^2-、Na⁺等可溶性的雜質(zhì)離子，可加蒸餾水洗去；
（3）實(shí)驗(yàn)的目的是：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，上述實(shí)驗(yàn)中已有數(shù)據(jù)KClO₃質(zhì)量和其它物質(zhì)質(zhì)量，要比較催化效果就是看使用氧化銅與二氧化錳哪一種產(chǎn)生相同體積氣體時(shí)所需時(shí)間短，或在相同時(shí)間內(nèi)，哪一種物質(zhì)產(chǎn)生的氣體多；
（4）考查檢驗(yàn)氧氣實(shí)驗(yàn)室的常用方法：利用氧氣的助燃性；
（5）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)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生改變．

解答： 解：（1）①用蒸餾水溶解2gCuSO₄?5H₂O，需要使用玻璃棒攪拌，加快CuSO₄?5H₂O在水中的溶解速率；
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，需要使用玻璃棒，轉(zhuǎn)移沉淀物Cu（OH）₂；加熱至沉淀Cu（OH）₂全部分解變?yōu)楹谏獵uO，需要使用玻璃棒攪拌，目的使潮濕的沉淀Cu（OH）₂受熱均勻，防止因受熱不均勻而飛濺；
③將步驟②所得混合物過(guò)濾、洗滌，晾干后研細(xì)備用．過(guò)濾時(shí)需要使用玻璃棒引流防止溶液外灑，過(guò)濾出來(lái)的沉淀物洗滌，不能用玻璃棒攪拌，因沉淀物也有溶解度，如果用玻璃棒攪拌，沉淀會(huì)損失比較多．研缽是實(shí)驗(yàn)中研碎固體藥品或進(jìn)行粉末狀固體的混和的儀器，該題中研碎CuSO₄?5H₂O和黑色CuO用研缽，
故答案為：①②③；研缽；
（2）因沉淀Cu（OH）₂表面上沾有SO₄^2-、Na⁺等可溶性的雜質(zhì)離子，可利用蒸餾水洗去沉淀Cu（OH）₂表面可溶性雜質(zhì)，操作為沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后，重復(fù)2-3次，
故答案為：沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后，重復(fù)2-3次；
（3）本題④⑤⑥三次實(shí)驗(yàn)，提供的KClO₃質(zhì)量均為1.2g，實(shí)驗(yàn)④的作用為：在不加催化劑的條件下產(chǎn)生氧氣的速度與⑤加CuO  0.5g以及和⑥加MnO₂  0.5g的效果作對(duì)照．⑤⑥加等質(zhì)量不同的催化劑比較催化效果．比較催化效果方法一：看產(chǎn)生相同體積氣體哪組所需時(shí)間短，方法二相同時(shí)間內(nèi)，哪一組產(chǎn)生的氣體多．該題題干要求：實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成25mL氣體為準(zhǔn)，
故答案為：產(chǎn)生25mL氣體所需時(shí)間；
（4）實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)氧氣的常用方法是氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃．故答案為：用帶火星的木條，伸入小試管內(nèi)，若復(fù)燃則證明收集的氣體是氧氣；
（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)，從它的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)角度探究，故答案為：CuO反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，需理清催化劑的概念、根據(jù)銅及其化合物的性質(zhì)來(lái)解答．