题目内容
【题目】氯酸钾有多种用途,常作氧化剂、火箭推进剂等,它易溶于水,在加热时可缓慢释放氧气,但在氧化铜等催化作用下加热会快速放出氧气。小华利用氯酸钾制取氧气来验证氧化铜的催化作用,并探究反应后剩余固体的成分。
(查阅资料)①氯化钾、氧化铜加热不分解;
②硫酸铜易溶于水,溶解度随温度的升高而增大;
③
I.催化剂的制备
(1)步骤1的目的是除去不溶性杂质,步骤1所用到的玻璃仪器有_____。
(2)步骤2的目的是得到CuSO4.5H2O晶体,实验操作是_____、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ.加热氯酸钾制取氧气并探究剩余固体的成分
小华设计了以下两组实验,在相同条件下加热,并记录产生VL氧气所需要的时间,实验发现t1>t2,说明氧化铜可以加快氯酸钾的分解,相关数据如下表。
实验编号 | 反应前氯酸钾的质量 | 加入氧化铜的质量 | 生成VL 氧气所用的时间 | 反应后剩余固体的质量 |
ⅰ | 24.5g | 0 | t1 | m |
ⅱ | 24.5g | 2.0g | t2 | 21.7g |
(1)实验ⅰ中反应后剩余固体的质量m=_____。
(2)探究实验ⅱ反应后剩余固体的成分和氧化铜的催化作用,部分数据如下表。
实验步骤 | 现象或结论 |
①将反应后剩余固体继续加热,直至冷却后连续两次称量固体的质量保持不变。 | 若有气体生成,则说明含有氯酸钾,该反应的化学方程式为_____。 |
②将①加热后剩余固体在足量水中充分溶解,过滤、洗涤、干燥、称量 | 若滤渣的质量为_____,可进一步说明氧化铜对氯酸钾分解有催化作用。 |
③收集、合并②的滤液和洗涤液,加入过量硝酸银溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量 | 理论上可得到沉淀的质量为_____。 |
【答案】玻璃棒、烧杯和漏斗 蒸发浓缩 19.7g 2g 34.5g
【解析】
I、(1)步骤1的目的是除去不溶性杂质,为过滤操作,步骤1所用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。
(2)步骤2的目的是得到晶体,实验操作是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
Ⅱ、(1) 实验ⅰ、实验ⅱ中硫酸钾的质量均为24.5g,实验ⅱ中催化剂氧化铜的质量为2g,均生成了VL氧气,故实验ⅰ中反应后剩余固体的质量m=21.7g-2g=19.7g。
(2) ①t1>t2,将反应后剩余固体继续加热,直至冷却后连续两次称量固体的质量保持不变,氧化铜应是催化剂,氧化铜做催化剂,氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为;
②将①加热后剩余固体在足量水中充分溶解,过滤、洗涤、干燥、称量,若滤渣的质量为2g,可进一步说明氧化铜对氯酸钾分解有催化作用。
③收集、合并②的滤液和洗涤液,加入过量硝酸银溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量,得到氯化银固体,根据氯元素质量守恒,
x=34.5g;
故理论上可得到沉淀的质量为34.5g;
故有:
实验步骤 | 现象或结论 |
①将反应后剩余固体继续加热,直至冷却后连续两次称量固体的质量保持不变。 | 若有气体生成,则说明含有氯酸钾,该反应的化学方程式为 |
②将①加热后剩余固体在足量水中充分溶解,过滤、洗涤、干燥、称量 | 若滤渣的质量为2g,可进一步说明氧化铜对氯酸钾分解有催化作用。 |
③收集、合并②的滤液和洗涤液,加入过量硝酸银溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量 | 理论上可得到沉淀的质量为34.5g。 |
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