Question

某實(shí)驗(yàn)小組欲用10克膽礬（CuSO₄?5H₂O）制取氧化銅并證明氧化銅能加快H₂O₂的分解．
Ⅰ．請你完成他們制取氧化銅的實(shí)驗(yàn)步驟．（提示：氫氧化銅受熱分解生成氧化銅和水）
（1）稱取10克膽礬，將其放入小燒杯中，再______．
（2）向步驟（1）中的燒杯內(nèi)滴加一定量的______溶液，產(chǎn)生大量的沉淀．
（3）將步驟（2）所得混合物過濾、洗滌．
（4）檢驗(yàn)濾液中是否含硫酸銅，操作方法是______．
（5）檢驗(yàn)步驟（3）固體殘?jiān)�是否洗滌干凈，操作方法是______．
（6）將洗滌干凈的固體殘?jiān)�加熱直至全部變�(yōu)楹谏�的氧化銅．
Ⅱ．小明設(shè)計(jì)了右圖實(shí)驗(yàn)裝置來證明氧化銅能加快雙氧水（溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約5%）的分解并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較（即比較反應(yīng)速率）．用圖示裝置測量產(chǎn)生氣體的體積，其它可能影響實(shí)驗(yàn)因素均已忽略，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：

序號	雙氧水體積	催化劑	待測數(shù)據(jù)
①	15mL	無
②	15mL	CuO（0.5g）
③	15mL	MnO2（0.5g）

（1）從設(shè)計(jì)裝置來看，有一個(gè)明顯的缺陷，你認(rèn)為如何糾正______．
（2）從設(shè)計(jì)原理看，實(shí)驗(yàn)中的“待測數(shù)據(jù)”可以是指______．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)氣體收集在圖Ⅱ的球型漏斗中．若要保證讀取的氣體體積沒有誤差，在讀數(shù)前應(yīng)進(jìn)行的操作是______．若要檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是氧氣，應(yīng)打開單孔橡皮塞，______．

（4）為探究CuO在實(shí)驗(yàn)②中是否起催化作用，除與①比較外，還需補(bǔ)做下列實(shí)驗(yàn)（不必寫具體操作）：a．證明CuO的化學(xué)性質(zhì)沒有改變；b．______．
（5）如果三個(gè)實(shí)驗(yàn)中所用雙氧水溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果______（選填“有”或“沒有”）明顯影響．
Ⅲ．（1）寫出雙氧水在氧化銅的催化作用下分解產(chǎn)生氧氣的方程式______．
（2）已知該雙氧水中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，若產(chǎn)生氧氣0.16g，那實(shí)際消耗的過氧化氫溶液質(zhì)量是多少？（要有計(jì)算過程）

Answer 1

解：I．（1）先配置硫酸銅的溶液，故答案為：加水溶解
（2）把硫酸銅轉(zhuǎn)化為氫氧化銅的沉淀，需加入一種堿的溶液，故答案為：氫氧化鈉的溶液
（4）檢驗(yàn)濾液中是否有硫酸銅，主要是看溶液中是否有銅離子，再加入堿的溶液看有無藍(lán)色沉淀生成．
故答案為：再向?yàn)V液中滴加氫氧化鈉，看有無藍(lán)色沉淀生成
（5）沉淀是否洗干凈就是檢驗(yàn)洗滌液中是否有硫酸根離子存在，故滴加氯化鋇看是否有白色沉淀生成即可
故答案為：再次洗滌把洗滌后的水中滴加氯化鋇，看有無白色沉淀生成
II．（1）設(shè)計(jì)的裝置中長頸漏斗下端的位置不正確．存在于液面以上氣體會(huì)從長頸漏斗跑出．
故答案為：長頸漏斗應(yīng)伸入到液面以下
（2）此圖表反映的是催化劑不同時(shí)其他因素相同時(shí)反應(yīng)的快慢，因此應(yīng)該通過測量反應(yīng)的速度，驗(yàn)證結(jié)論．
故答案為：收集相同體積的氧氣所需的時(shí)間
（3）要是測量的誤差變小，必須保證裝置的氣密性較好．檢驗(yàn)氧氣的存在一般采用大火星的木條．
故答案為：檢查裝置的氣密性；伸入帶火星的木條進(jìn)行檢驗(yàn)
（4）判斷一種物質(zhì)是催化劑，除能改變反應(yīng)速度外，還要驗(yàn)證：一是質(zhì)量不變，二是其化學(xué)性質(zhì)不變．
故答案為：證明氧化銅的質(zhì)量沒有增減
（5）實(shí)驗(yàn)的目的是比較不同催化劑催化效果，創(chuàng)設(shè)的其它因素應(yīng)該相同．
故答案為：有
III．氧化銅作催化劑時(shí)雙氧水的分解，產(chǎn)物是水與氧氣，據(jù)方程式的計(jì)算是已知生成物求反應(yīng)物．
故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑
設(shè)：消耗的雙氧水溶液質(zhì)量是X
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68 32
X×5% 0.16g
68：32=X×5%：0.16g
解得：X=6.8g
答：需要雙氧水的質(zhì)量是6.8g
分析：I．由硫酸銅制取氧化銅時(shí)應(yīng)經(jīng)過由硫酸銅轉(zhuǎn)化為氫氧化銅，氫氧化銅在加熱時(shí)生成氧化銅，這一過程要經(jīng)歷溶解、過濾洗滌等，其中的牽扯的操作較多；重點(diǎn)是銅離子、硫酸根離子的檢驗(yàn)
II．（1）設(shè)計(jì)的裝置中長頸漏斗下端的位置不正確．
（2）此題設(shè)計(jì)的是不同催化劑使用時(shí)的反應(yīng)速度比較，因此應(yīng)該測量反應(yīng)的速度．
（3）氣密性的好壞是減小誤差的最主要因素．
（4）催化劑有兩個(gè)重要特征：化學(xué)反應(yīng)前后一是質(zhì)量不變；二是化學(xué)性質(zhì)不變．
（5）比較的是不同催化劑催化效果，創(chuàng)設(shè)的其它因素應(yīng)該相同．
III．氧化銅作催化劑時(shí)雙氧水的分解，與實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方程式類似；據(jù)方程式的計(jì)算是已知生成物求反應(yīng)物．
點(diǎn)評：此題考查了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，分離提純以及不同催化劑效果的比較，訓(xùn)練了學(xué)生邏輯思維能力，強(qiáng)化了學(xué)生多方面知識(shí)的訓(xùn)練．