Question

10．某同學完成以膽礬為原料制取氧化銅固體實驗，并用氧化銅和氯酸鉀的混合物制取氧氣，測量生成氧氣的體積．試回答：
（1）向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液至不再產生沉淀，反應的化學方程式為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
（2）將溶液和沉淀放入蒸發(fā)皿中加熱直至沉淀全部變黑，冷卻后過濾．過濾時由于操作失誤，造成濾液渾濁，但濾紙尚未破損．造成濾液渾濁的原因可能是溶液的液面高過濾紙的邊緣．
（3）某同學設計了如圖所示的裝置，用于測量一定質量的氯酸鉀在氧化銅催化作用下分解生成氧氣的體積．
①在試管中發(fā)生反應的化學方程式為2KClO_{3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2}KCl+3O₂↑；
②檢查裝置氣密性后，將CuO和KClO₃的混合物平鋪在試管底部，將量筒裝滿水倒扣在水槽中．后續(xù)操作的正確順序是（用下列操作中的部分或全部步驟代號回答）
a．用酒精燈給試管中的藥品加熱
b．待有連續(xù)氣泡產生時，將導氣管出氣端管口伸入盛滿水的量筒內
c．將導氣管儲氣罐關口伸入盛滿水的量筒內
d．使量筒內液面與水槽中液面持平，然后讀數
e．停止加熱，使試管冷卻至室溫（如圖，導管出口高于液面）
③按正確操作及順序完成實驗后，測得的氣體體積比理論值低，可能的原因是開始產生成的氧氣未收集，或氯酸鉀未完全分解等．
（4）請寫出初中化學設計的兩種不加熱不通電生成氧氣的化學方應（用化學方程式表示，反應物不得重復使用）：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2O₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$3O₂．

Answer 1

分析 （1）向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉；
（2）在過濾操作時如果向過濾器中加入溶液速率太快，溶液的液面高過濾紙的邊緣，會造成濾液渾濁，據此分析；
（3）①氯酸鉀在氧化銅催化作用下加熱分解生成氧氣和氯化鉀；
②根據制取氧氣并用排水量氣法測量產生氧氧的體積的方法可知，先給藥品加熱，待有連續(xù)氣泡產生時，將導氣管出氣端管口伸入盛滿水的量筒內，停止加熱，使試管冷卻至室溫，使量筒內液面與水槽中液面持平，然后讀數，據此確定實驗步驟；
③測得的氣體體積比理論值低，可能是開始產生成的氧氣未收集，或氯酸鉀未完全分解等；
（4）初中化學中不加熱不通電生成氧氣的化學方法為在雙氧水中加入二氧化錳作催化劑制氧氣，或者用臭氧在催化劑的作用下生成氧氣．

解答 解：（1）向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，反應的化學方程式為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，
故答案為：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（2）在過濾操作時如果向過濾器中加入溶液速率太快，溶液的液面高過濾紙的邊緣，會造成濾液渾濁，據此分析，
故答案為：溶液的液面高過濾紙的邊緣；
（3）①氯酸鉀在氧化銅催化作用下加熱分解生成氧氣和氯化鉀，反應方程式為2KClO_{3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2}KCl+3O₂↑，
故答案為：2KClO_{3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2}KCl+3O₂↑；
②根據制取氧氣并用排水量氣法測量產生氧氧的體積的方法可知，先給藥品加熱，待有連續(xù)氣泡產生時，將導氣管出氣端管口伸入盛滿水的量筒內，停止加熱，使試管冷卻至室溫，使量筒內液面與水槽中液面持平，然后讀數，所以實驗步驟為abed，
故答案為：abed；
③測得的氣體體積比理論值低，可能是開始產生成的氧氣未收集，或氯酸鉀未完全分解等，
故答案為：開始產生成的氧氣未收集，或氯酸鉀未完全分解等；
（4）初中化學中不加熱不通電生成氧氣的化學方法為在雙氧水中加入二氧化錳作催化劑制氧氣，反應方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，或者用臭氧在催化劑的作用下生成氧氣，反應方程式為2O₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$3O₂，
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2O₃$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$3O₂．

點評 本題主要考查氧化銅及性質實驗等，難度中等，理解實驗原理是解題的關鍵，需要學生具有扎實的基礎與綜合運用分析解決問題的能力，實驗操作步驟的分析是易錯點．