Question

（2011?武漢模擬）某實驗小組欲制取氧化銅并證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進行了如下實驗：
（一）制取氧化銅
①稱取2gCuSO₄?5H₂O研細后倒入燒杯，加10mL蒸餾水溶解；
②向上述CuSO₄溶液中逐滴加入NaOH溶液，直到不再產生沉淀，然后將所得混合物轉移到蒸發皿，加熱至沉淀全部變為黑色；
③將步驟②所得混合物過濾、洗滌，晾干后研細備用．
回答下列問題：
（1）上述實驗步驟中需要使用玻璃棒的是

①②③

（填實驗序號），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，待水自然流出后，重復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行比較，用右圖裝置進行實驗，實驗時均以生成25mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略，相關數據見表：

實驗序號	KClO3質量	其它物質質量	待測數據
④	1.2g	無其他物質
⑤	1.2g	CuO  0.5g
⑥	1.2g	MnO2  0.5g

回答下列問題：
（3）上述實驗中的“待測數據”指

產生25mL氣體所需時間

；
（4）本實驗裝置圖中量氣裝置B由干燥管、乳膠管和50mL滴定管改造后組裝而成，此處所用滴定管是

堿式

（填“酸式”或“堿式”）滴定管；
（5）若要證明實驗⑤中干燥管內收集的氣體是O₂，可待氣體收集結束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管，拔去干燥管上單孔橡皮塞，

用帶火星的木條靠近，若復燃則證明收集的氣體是氧氣．

；
（6）為探究CuO在實驗⑤中是否起催化作用，需補做如下實驗（無需寫出具體操作）：
a．

檢測CuO反應前后質量是否改變

，b．CuO的化學性質有沒有改變．

Answer 1

分析：（1）玻璃棒是實驗中常用的儀器，作用有：1攪拌2轉移固體3引流4、蘸取少許溶液．將固體藥品研磨或研碎實驗室常用的儀器為研缽；
（2）沉淀Cu（OH）₂表面上沾有SO₄^2-、Na⁺等可溶性的雜質離子；
（3）實驗的目的是：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行比較，上述實驗中已有數據KClO₃質量和其它物質質量，要比較催化效果就是看使用氧化銅與二氧化錳哪一種產生相同體積氣體時所需時間短，或在相同時間內，哪一種物質產生的氣體多；
（4）堿式滴定管的構造為：橡膠管、玻璃珠．酸式滴定管的構造為連在玻璃管上的玻璃活塞；
（5）考查檢驗氧氣實驗室的常用方法：利用氧氣的助燃性；
（6）催化劑的特點是：能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生改變．

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，直到不再產生沉淀，然后將所得混合物轉移到蒸發皿，需要使用玻璃棒，轉移沉淀物Cu（OH）₂；加熱至沉淀Cu（OH）₂全部分解變為黑色CuO，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所得混合物過濾、洗滌，晾干后研細備用．過濾時需要使用玻璃棒引流防止溶液外灑，過濾出來的沉淀物洗滌，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，沉淀會損失比較多．研缽是實驗中研碎固體藥品或進行粉末狀固體的混和的儀器，該題中研碎黑色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⁺等可溶性的雜質離子，可利用蒸餾水洗去沉淀Cu（OH）₂表面可溶性雜質，操作為沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復2-3次，故答案為：沿玻璃棒向漏斗中沉淀加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復2-3次；
（3）本題④⑤⑥三次實驗，提供的KClO₃質量均為1.2g，實驗④的作用為：在不加催化劑的條件下產生氧氣的速度與⑤加CuO  0.5g以及和⑥加MnO₂  0.5g的效果作對照．⑤⑥加等質量不同的催化劑比較催化效果．比較催化效果方法一：看產生相同體積氣體哪組所需時間短，方法二相同時間內，哪一組產生的氣體多．該題題干要求：實驗時均以生成25mL氣體為準，
故答案為：產生25mL氣體所需時間；
（4）本實驗裝置圖中用50mL滴定管改造組裝成量氣裝置，對照酸式、堿式滴定管的構造，堿式滴定管的構造符合要求．故答案為：堿式；
（5）實驗室檢驗氧氣的常用方法是氧氣能使帶火星的木條復燃．故答案為：用帶火星的木條靠近，若復燃則證明收集的氣體是氧氣；
（6）探究CuO在實驗⑤中是否起催化作用，根據催化劑的性質，從它的質量和化學性質角度探究，故答案為：檢測CuO反應前后質量是否改變．

點評：本題綜合性較強，需理清催化劑的概念、熟悉滴定管的構造、掌握銅及其化合物的性質來解答．