Question

【题目】某化学小组想制取CuO并证明CuO能加快KClO3的分解速率，设计并进行如下实验：

（一）制取CuO

①称取2 g胆矾研细后放入烧杯，加适量蒸馏水溶解；

②向步骤①所得溶液中逐滴加入NaOH溶液至铜离子沉淀完全；

③将步骤②所得沉淀过滤、洗涤，灼烧至恒重，研细备用。

回答下列问题：

（1）上述实验步骤中溶解、过滤时玻璃棒的作用依次是_____________。

（2）步骤③中灼烧前后，沉淀颜色的变化为_______。

（3）利用化学方法证明铜离子已经沉淀完全的操作是____________。

（二）证明CuO能加快KClO3的分解速率，并与MnO2的催化效率进行比较

用下图装置进行实验，且均以生成相同状况下20 mL氧气为准，其它可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见下表：

实验序号	KClO3质量	其它物质质量	待测数据
①	1.5 g	无其他物质
②	1.5 g	CuO 0.5 g
③	1.5 g	MnO2 0.5 g

（4）上述实验中的待测数据指_____________；该实验除以上思路外，还可以通过测定______________来比较CuO和MnO2的催化效率。

（5）本实验装置图中量气装置由乳胶管和仪器A_______________（填名称）及50 mL___________（填“酸式”或“碱式”）滴定管改造后组装而成；

（6）为探究CuO在实验②中是否起催化作用，需补做如下实验：

a．CuO的质量有没有改变；

b．CuO的化学性质有没有改变。

简述验证CuO质量是否改变的操作过程_________________________。

Answer 1

【答案】搅拌、引流 由蓝色变为黑色 静置，向上层清液中滴加NaOH溶液，无明显现象 生成20mL氧气所需的时间 相同时间内产生氧气的体积大小 干燥管（球形干燥管） 碱式 反应结束后取下试管冷却至室温，加足量蒸馏水并充分振荡，过滤、洗涤、干燥、称量，看固体质量是否等于0.5g

【解析】

溶解、过滤、蒸发、转移固体过程都要用到玻璃棒，作用各不相同；要证明一种物质是某反应的催化剂需证明三个方面：改变化学反应速度、反应前后质量不变，化学性质不变。

（1）上述实验步骤中溶解、过滤时玻璃棒的作用依次是搅拌、引流；

（2）步骤③中灼烧前后，氢氧化铜分解生成氧化铜，沉淀颜色的变化为由蓝色变为黑色；

（3）利用化学方法证明铜离子已经沉淀完全的操作是静置，向上层清液中滴加NaOH溶液，无明显现象；

（4）要探究氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较，则需要测定的数据是收集一定体积的氧气时需要的时间，即生成20mL氧气所需的时间；

该实验除以上思路外，还可以通过测定相同时间内产生氧气的体积大小来比较CuO和MnO2的催化效率；

（5）根据仪器的构造可知，仪器A为干燥管（球形干燥管）及50 mL碱式滴定管改造后组装而成；

（6）探究CuO在实验②中是否起催化作用，根据催化剂的性质，从它的质量和化学性质角度探究，验证CuO质量是否改变的操作过程为反应结束后取下试管冷却至室温，加足量蒸馏水并充分振荡，过滤、洗涤、干燥、称量，看固体质量是否等于0.5g。