Question

10．某同學(xué)完成以膽礬為原料制取氧化銅固體實(shí)驗(yàn)，并用氧化銅和氯酸鉀的混合物制取氧氣，測(cè)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(chǎn)生沉淀，反應(yīng)的化學(xué)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(guò)濾．過(guò)濾時(shí)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(guò)濾紙的邊緣．
（3）某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置，用于測(cè)量一定質(zhì)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(yīng)的化學(xué)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(hào)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(chǎn)生時(shí)，將導(dǎo)氣管出氣端管口伸入盛滿水的量筒內(nèi)
c．將導(dǎo)氣管儲(chǔ)氣罐關(guān)口伸入盛滿水的量筒內(nèi)
d．使量筒內(nèi)液面與水槽中液面持平，然后讀數(shù)
e．停止加熱，使試管冷卻至室溫（如圖，導(dǎo)管出口高于液面）
③按正確操作及順序完成實(shí)驗(yàn)后，測(cè)得的氣體體積比理論值低，可能的原因是開始產(chǎn)生成的氧氣未收集，或氯酸鉀未完全分解等．
（4）請(qǐng)寫出初中化學(xué)設(shè)計(jì)的兩種不加熱不通電生成氧氣的化學(xué)方應(yīng)（用化學(xué)方程式表示，反應(yīng)物不得重復(fù)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(guò)濾操作時(shí)如果向過(guò)濾器中加入溶液速率太快，溶液的液面高過(guò)濾紙的邊緣，會(huì)造成濾液渾濁，據(jù)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(jù)制取氧氣并用排水量氣法測(cè)量產(chǎn)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(chǎn)生時(shí)，將導(dǎo)氣管出氣端管口伸入盛滿水的量筒內(nèi)，停止加熱，使試管冷卻至室溫，使量筒內(nèi)液面與水槽中液面持平，然后讀數(shù)，據(jù)此確定實(shí)驗(yàn)步驟；
③測(cè)得的氣體體積比理論值低，可能是開始產(chǎn)生成的氧氣未收集，或氯酸鉀未完全分解等；
（4）初中化學(xué)中不加熱不通電生成氧氣的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，
故答案為：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（2）在過(guò)濾操作時(shí)如果向過(guò)濾器中加入溶液速率太快，溶液的液面高過(guò)濾紙的邊緣，會(huì)造成濾液渾濁，據(jù)此分析，
故答案為：溶液的液面高過(guò)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(yīng)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(jù)制取氧氣并用排水量氣法測(cè)量產(chǎn)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(chǎn)生時(shí)，將導(dǎo)氣管出氣端管口伸入盛滿水的量筒內(nèi)，停止加熱，使試管冷卻至室溫，使量筒內(nèi)液面與水槽中液面持平，然后讀數(shù)，所以實(shí)驗(yàn)步驟為abed，
故答案為：abed；
③測(cè)得的氣體體積比理論值低，可能是開始產(chǎn)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(chǎn)生成的氧氣未收集，或氯酸鉀未完全分解等；
（4）初中化學(xué)中不加熱不通電生成氧氣的化學(xué)方法為在雙氧水中加入二氧化錳作催化劑制氧氣，反應(yīng)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，或者用臭氧在催化劑的作用下生成氧氣，反應(yīng)方程式為2O₃$\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(diǎn)評(píng) 本題主要考查氧化銅及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與綜合運(yùn)用分析解決問(wèn)題的能力，實(shí)驗(yàn)操作步驟的分析是易錯(cuò)點(diǎn)．