Question

10．某同学完成以胆矾为原料制取氧化铜固体实验，并用氧化铜和氯酸钾的混合物制取氧气，测量生成氧气的体积．试回答：
（1）向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液至不再产生沉淀，反应的化学方程式为CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
（2）将溶液和沉淀放入蒸发皿中加热直至沉淀全部变黑，冷却后过滤．过滤时由于操作失误，造成滤液浑浊，但滤纸尚未破损．造成滤液浑浊的原因可能是溶液的液面高过滤纸的边缘．
（3）某同学设计了如图所示的装置，用于测量一定质量的氯酸钾在氧化铜催化作用下分解生成氧气的体积．
①在试管中发生反应的化学方程式为2KClO_{3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2}KCl+3O₂↑；
②检查装置气密性后，将CuO和KClO₃的混合物平铺在试管底部，将量筒装满水倒扣在水槽中．后续操作的正确顺序是（用下列操作中的部分或全部步骤代号回答）
a．用酒精灯给试管中的药品加热
b．待有连续气泡产生时，将导气管出气端管口伸入盛满水的量筒内
c．将导气管储气罐关口伸入盛满水的量筒内
d．使量筒内液面与水槽中液面持平，然后读数
e．停止加热，使试管冷却至室温（如图，导管出口高于液面）
③按正确操作及顺序完成实验后，测得的气体体积比理论值低，可能的原因是开始产生成的氧气未收集，或氯酸钾未完全分解等．
（4）请写出初中化学设计的两种不加热不通电生成氧气的化学方应（用化学方程式表示，反应物不得重复使用）：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2O₃$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3O₂．

Answer 1

分析 （1）向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠；
（2）在过滤操作时如果向过滤器中加入溶液速率太快，溶液的液面高过滤纸的边缘，会造成滤液浑浊，据此分析；
（3）①氯酸钾在氧化铜催化作用下加热分解生成氧气和氯化钾；
②根据制取氧气并用排水量气法测量产生氧氧的体积的方法可知，先给药品加热，待有连续气泡产生时，将导气管出气端管口伸入盛满水的量筒内，停止加热，使试管冷却至室温，使量筒内液面与水槽中液面持平，然后读数，据此确定实验步骤；
③测得的气体体积比理论值低，可能是开始产生成的氧气未收集，或氯酸钾未完全分解等；
（4）初中化学中不加热不通电生成氧气的化学方法为在双氧水中加入二氧化锰作催化剂制氧气，或者用臭氧在催化剂的作用下生成氧气．

解答 解：（1）向CuSO₄溶液中滴加NaOH溶液生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，
故答案为：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；
（2）在过滤操作时如果向过滤器中加入溶液速率太快，溶液的液面高过滤纸的边缘，会造成滤液浑浊，据此分析，
故答案为：溶液的液面高过滤纸的边缘；
（3）①氯酸钾在氧化铜催化作用下加热分解生成氧气和氯化钾，反应方程式为2KClO_{3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2}KCl+3O₂↑，
故答案为：2KClO_{3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$ 2}KCl+3O₂↑；
②根据制取氧气并用排水量气法测量产生氧氧的体积的方法可知，先给药品加热，待有连续气泡产生时，将导气管出气端管口伸入盛满水的量筒内，停止加热，使试管冷却至室温，使量筒内液面与水槽中液面持平，然后读数，所以实验步骤为abed，
故答案为：abed；
③测得的气体体积比理论值低，可能是开始产生成的氧气未收集，或氯酸钾未完全分解等，
故答案为：开始产生成的氧气未收集，或氯酸钾未完全分解等；
（4）初中化学中不加热不通电生成氧气的化学方法为在双氧水中加入二氧化锰作催化剂制氧气，反应方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，或者用臭氧在催化剂的作用下生成氧气，反应方程式为2O₃$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3O₂，
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，2O₃$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$3O₂．

点评 本题主要考查氧化铜及性质实验等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，需要学生具有扎实的基础与综合运用分析解决问题的能力，实验操作步骤的分析是易错点．