Question

某學(xué)生用膽礬制取氧化銅固體，并研究氧化銅能否在氯酸鉀受熱分解實驗中起催化作用．實驗步驟如下：

①稱量ag膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液，向其中滴加氫氧化鈉溶液至溶解完全；
②把步驟①中的溶液和沉淀轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，加熱至溶液中的沉淀全部變成黑色氧化銅為止；
③過濾、洗滌、干燥，稱量所得固體質(zhì)量為bg；
④取一定質(zhì)量的上述氧化銅固體和一定質(zhì)量的氯酸鉀固體，混合均勻后加熱，收集反應(yīng)生成的氧氣，如圖所示．請回答下列問題：
（1）上述各步操作中，需要用到玻璃棒的是（填寫序號）

 

．
（2）由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率（實驗產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比）為

 

×100%．
（3）為保證Cu²⁺沉淀完全，步驟①中溶液的pH應(yīng)大于10，簡述pH試紙測定溶液pH的操作：

 

．
（4）為證明氧化銅在氯酸鉀的分解反應(yīng)中起催化作用，在上述實驗①～④后還應(yīng)該進行的實驗操作是（按實驗先后順序填寫字母序號）

 

．
a、過濾     b、烘干      c、溶解      d、洗滌      e、稱量
（5）但有的同學(xué)認為，還必須另外再設(shè)計一個實驗才能證明氧化銅在氯酸鉀受熱分解的實驗中起催化作用．你認為還應(yīng)該進行的另一個實驗是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)在配制溶液時用玻璃棒的作用、蒸發(fā)時玻璃棒的作用、過濾時玻璃棒的作用來考慮本題；（2）根據(jù)堿式碳酸銅的質(zhì)量算出其中含銅元素的質(zhì)量，再根據(jù)銅元素計算出能制得氧化銅的質(zhì)量，這就是理論產(chǎn)量，稱量所得固體質(zhì)量為bg屬于實驗產(chǎn)量，再根據(jù)公式進行計算；（3）根據(jù)pH試紙的用法考慮；（4）需要證明反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量不變，反應(yīng)后需根據(jù)氧化銅不溶于水，氯化鉀溶于水的性質(zhì)先將其分離，得到純凈干燥的氧化銅，再進行稱量；（5）通過對比實驗才能知道到底是否加快了反應(yīng)速度．

解答：解：（1）膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液時需要用玻璃棒攪拌，加速膽礬固體溶解速度；在蒸發(fā)時用玻璃棒攪拌，是為了防止局部溫度過高使液滴飛濺；過濾時用到玻璃棒的作用是引流；氧化銅固體和一定質(zhì)量的氯酸鉀固體，混合均勻也需要玻璃棒的攪拌，所以選擇①②③④；
（2）ag膽礬中含銅元素質(zhì)量為ag×

64

250

=

64

250

a，設(shè)能制得氧化銅的質(zhì)量為X由X×

64

80

×100%═

64

250

a 解得X=

8

25

a所以由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率：

bg

8 25 a

×100%=

25b

8a

；
（3）pH試紙的用法：用干燥的玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH試紙上，將呈現(xiàn)的顏色和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，讀出數(shù)值即可；
（4）由于需要證明反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量不變，反應(yīng)后先將氧化銅從混合物中分離出來：加水溶解，進行過濾，得到的氧化銅上有氯化鉀溶液，進行洗滌干燥，再進行稱量即可；
（5）通過對比實驗才能說明氧化銅的確加快了氯酸鉀的反應(yīng)速度，另取相同質(zhì)量的氯酸鉀固體，不加氧化銅直接加熱，對比放出氧氣的速率快慢，現(xiàn)象很明顯．  
故答案為：（1）①②③④；（2）25b/8a；（3）用干燥的玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH試紙上，將呈現(xiàn)的顏色和標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，讀數(shù)；（4）cadbe；（5）另取相同質(zhì)量的氯酸鉀固體，不加氧化銅直接加熱，對比放出氧氣的速率快慢．

點評：將不溶于液體中的固體和液體分離的一種方法是過濾，由于氧化銅不溶于水，氯化鉀溶于水，所以用過濾法分離兩種物質(zhì)．