Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組欲制取氧化銅并證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（一）制取氧化銅

①往盛有一定量CuCl2溶液的燒杯中逐滴加入NaOH溶液，直至不再產(chǎn)生沉淀，然后將燒杯中的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中，加熱至沉淀全部變?yōu)楹谏��?/span>

②將步驟①所得的黑色沉淀過濾、洗滌，晾干后研細(xì)備用。

（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，若未加入NaOH溶液，直接將CuCl2溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱，最后也能得到黑色沉淀，試分析其原因__________。

（2）寫出檢驗(yàn)步驟②中沉淀是否洗滌干凈的操作__________________。

（二）為證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較，用下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)均收集25ml氣體，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表：

實(shí)驗(yàn)序號	KClO3質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
③	1.2g	無其他物質(zhì)	a
④	1.2g	CuO 0.5g	b
⑤	1.2g	MnO20.5g	c

（3）寫出氯酸鉀分解反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目________。

（4）上述實(shí)驗(yàn)中的“待測數(shù)據(jù)”是指___________________。

（5）圖中量氣裝置B由干燥管、乳膠管和50mL滴定管改造后組裝面成，此處用滴定管是________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。

（6）若實(shí)驗(yàn)證明氧化銅加快氯酸鉀的分解效果比用二氧化錳差，請結(jié)合上表的實(shí)驗(yàn)效果數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)圖中分別畫出使用CuO、MnO2作催化劑時(shí)產(chǎn)生氧氣的體積[V(O2)]隨時(shí)間（t）變化的曲線（注明必要的標(biāo)識）________。

Answer 1

【答案】CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋ 2H2OCu(OH)2＋ 2HCl，加熱時(shí)HCl逸出使平衡不斷右移，同時(shí)得到的Cu(OH)2受熱分解生成CuO 取2～3mL最后的洗滌液于試管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入幾滴硝酸銀溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則洗滌干凈 收集25 mL氣體所需的時(shí)間 堿式

【解析】

（1）CuCl2是強(qiáng)酸弱堿鹽會(huì)發(fā)生水解，CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋ 2H2OCu(OH)2＋ 2HCl，水解吸熱，加熱時(shí)HCl逸出使平衡不斷右移，同時(shí)得到的Cu(OH)2受熱分解生成CuO。

（2）如果沒有洗滌干凈則有NaCl雜質(zhì)，檢驗(yàn)是否有Cl—即可確定是否洗凈，具體操作是：取2～3mL最后的洗滌液于試管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入幾滴硝酸銀溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則洗滌干凈。

（3）用雙線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目時(shí)，線橋要從反應(yīng)物指向生成物的化合價(jià)發(fā)生改變的同種元素，在線橋上要注明反應(yīng)的得失電子數(shù)目，用雙線橋表示氯酸鉀分解的電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：。

（4）要比較反應(yīng)的快慢需要反應(yīng)的時(shí)間，因此待測數(shù)據(jù)是：收集25 mL氣體所需的時(shí)間。

（5）從圖可以看出該滴定管沒有活塞，所以是堿式滴定管。

（6）反應(yīng)測的是收集25 mL氣體所需的時(shí)間，所以氣體的體積要相等，氧化銅加快氯酸鉀的分解效果比用二氧化錳差，所以用氧化銅做作催化劑所用的時(shí)間要多，產(chǎn)生氧氣的體積[V(O2)]隨時(shí)間（t）變化的曲線為：。