Question

（ I）某学生用胆矾制取氧化铜，并研究氧化铜能否在氯酸钾实验中起催化作用．装置如图，实验步骤如下：
①称量a g胆矾固体放入烧杯中，加水溶解，向其中滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全；②把步骤①中的溶液和沉淀转移至蒸发皿中，加热至溶液中的沉淀全部变成黑色氧化铜为止；③过滤、洗涤、干燥，称量所得固体质量为b g；④称取一定质量的上述氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀后加热，收集反应生成的氧气．请回答下列问题：
（1）上述各步骤操作中，需要用到玻璃棒的是

 

 （填写前面所述实验步骤的序号）．
（2）由胆矾制备氧化铜的产率（实际产量与理论产量的百分比）为

 

（3）为证明氧化铜在氯酸钾的分解反应中起催化作用，在上述实验①一④后还应该进行的实验操作是

 

 （按实验先后顺序填写字母序号）．
a．过滤   b．烘干    c．溶解    d．洗涤  e．称量
（4）但有很大一部分同学认为，还必须另外再设计一个实验才能证明氧化铜在氯酸钾受热分解的实验中起催化作用．你认为还应该进行的另一个实验是

 

．
（II）．实验室需要200mL1mol?L^-1的CuSO₄溶液，
（1）下列有关配制该溶液的叙述正确的是

 

A．称取32g无水硫酸铜，加入200mL水，在250mL的容量瓶中配成溶液
B．称取50gCuSO₄?5H₂O，在250mL的容量瓶中配成200mL溶液
C．称取40g无水硫酸铜，加入250mL水，在250mL的容量瓶中配成250mL溶液
D．称取62.5gCuSO₄?5H₂O，在250mL的容量瓶中配成250mL溶液
（2）请将下列各操作，按正确的序号填在横线上．
A．溶解  B．用胶头滴管滴加水至刻度线  C．洗涤所用仪器2～3次，并将洗涤液转移到容量瓶中   D．称量  E．反复颠倒摇匀  F．将溶液转移到容量瓶中
其操作正确的顺序依次为

 

．
（3）选用的主要仪器有：①托盘天平，②药匙，③烧杯，④

 

⑤

 

⑥

 

．
（4）回答下列问题
①在转入容量瓶前烧杯中液体应冷却至室温，否则会使浓度

 

（填“偏高”偏低”
“无影响”，下同）；
②洗涤液转入容量瓶后要振荡，若不振荡会使浓度

 

；
③定容时必须使溶液凹液面与刻度线相平，若仰视会使浓度

 

；
④用胶头滴管向容量瓶中加水时，不慎超过刻度线，用胶头滴管从瓶中吸出部分溶液使剩余溶液刚好达刻度线，会使浓度

 

；
⑤使用洁净的容量瓶前，瓶中残留有少量蒸馏水，会使浓度

 

．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计,配制一定物质的量浓度的溶液

专题：实验题,实验设计题

分析：（I）（1）胆矾固体放入烧杯中，加水制成溶液时需要用玻璃棒搅拌，加速胆矾固体溶解速度；在蒸发时用玻璃棒搅拌，是为了防止局部温度过高使液滴飞溅；过滤时用到玻璃棒的作用是引流；氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀也需要玻璃棒的搅拌；
（2）ag胆矾中含铜元素质量为ag×

64

250

=

32

125

a，设能制得氧化铜的质量为X，根据铜守恒由X×

64

80

═

32

125

a解得X=

8

25

a，所以由胆矾制备氧化铜的产率：

b

8 25 a

×100%=

25b

8a

；
（3）由于需要证明反应前后氧化铜的质量不变，反应后先将氧化铜从混合物中分离出来：加水溶解，进行过滤，得到的氧化铜上有氯化钾溶液，进行洗涤干燥，再进行称量即可；
（4）通过对比实验才能说明氧化铜的确加快了氯酸钾的反应速度，另取相同质量的氯酸钾固体，不加氧化铜直接加热，对比放出氧气的速率快慢，现象很明显．
（II）（1）根据n=c×V计算溶质的物质的量，配制硫酸铜溶液可以用硫酸铜，也可以用胆矾，根据m=n×M计算各自质量，配制溶液时注意水的体积不等于溶液的体积；
（2）根据实验步骤进行分析；
（3）根据实验步骤选择仪器；
（4）根据C=

n

V

判断浓度的变化．

解答： 解：（I）（1）胆矾固体放入烧杯中，加水制成溶液时需要用玻璃棒搅拌，加速胆矾固体溶解速度；在蒸发时用玻璃棒搅拌，是为了防止局部温度过高使液滴飞溅；过滤时用到玻璃棒的作用是引流；氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀也需要玻璃棒的搅拌，所以选择①②③④，故答案为：①②③④；
（2）ag胆矾中含铜元素质量为ag×

64

250

=

32

125

a，设能制得氧化铜的质量为X，根据铜守恒由X×

64

80

═

32

125

a解得X=

8

25

a，所以由胆矾制备氧化铜的产率：

b

8 25 a

×100%=

25b

8a

，故答案为：

25b

8a

；
（3）由于需要证明反应前后氧化铜的质量不变，反应后先将氧化铜从混合物中分离出来：加水溶解，进行过滤，得到的氧化铜上有氯化钾溶液，进行洗涤干燥，再进行称量，故答案为：cadbe；
（4）通过对比实验才能说明氧化铜的确加快了氯酸钾的反应速度，另取相同质量的氯酸钾固体，不加氧化铜直接加热，对比放出氧气的速率快慢，现象很明显，
故答案为：对比实验，称取相等质量的氯酸钾，加热，比较产生相同体积氧气所需的时间，或比较在相同时间内产生氧气的体积．
（II）（1）配制200mL 1mol?L^-1的CuSO₄溶液，应选用250ml的容量瓶配置250ml，则溶质的物质的量为：n=c×V=0.25L×1mol/L=0.25mol，需要溶质的质量为：m（CuSO₄）=0.25mol×160g/mol=40g，或m（CuSO₄?5H₂0）=0.25mol×250g/mol=62.5g．
A、应称取40g无水硫酸铜，配成250mL溶液，故A错误；
B、250mL的容量瓶中配不到200mL溶液，故B错误；
C、应称取40g无水硫酸铜，配成250mL溶液，水的体积不等于溶液的体积，故C错误；
D、称取62.5gCuSO₄?5H₂O，在250mL的容量瓶中配成250mL溶液，故D正确．
故选D；
（2）物质的量浓度思维配置步骤一般为称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀，故答案为：DAFCBE；
（3）根据实验步骤选用的主要仪器有天平、钥匙、玻璃棒、烧杯、250mL容量瓶、胶头滴管，故答案为：玻璃棒、250mL容量瓶、胶头滴管；
（4）①如果不冷却，则热的溶液转移到容量瓶中，由于热胀冷缩等到室温时体积偏小，根据C=

n

V

，浓度偏高，故答案为：偏高；
 ②洗涤液转入容量瓶后要振荡，若不振荡会使溶液体积偏小，根据C=

n

V

，浓度偏高，故答案为：偏高；
③若仰视会使体积偏大，根据C=

n

V

，浓度偏低，故答案为：偏低；
④用胶头滴管向容量瓶中加水时，不慎超过刻度线，用胶头滴管从瓶中吸出部分溶液使剩余溶液刚好达刻度线，会使溶质变少，根据C=

n

V

，浓度偏低，故答案为：偏低；
⑤使用洁净的容量瓶前，瓶中残留有少量蒸馏水，不会产生影响，故答案为：无影响．

点评：本题综合性较强，需理清催化剂的概念、熟悉物质的量浓度配制得步骤、仪器、误差分析，难度不大，注意基础知识的掌握．