Question

20．某学生用胆矾制取氧化铜固体，并研究氧化铜能否在氯酸钾受热分解实验中起催化作用．实验步骤如下：①称量a g胆矾固体放入烧杯中，加水配制成溶液，向其中滴加氢氧化钠溶液至沉淀完全，过滤；②把步骤①中的滤渣转移至蒸发皿中，加热至全部变成黑色氧化铜为止；③过滤、洗涤、干燥、称量所得固体质量为b g；④分别取一定质量的上述氧化铜固体和氯酸钾固体混合均匀，如图所示，加热、收集反应生成的氧气．
请回答下列问题：
（1）上述各步操作中，需要用到玻璃棒的是①②③④（填写序号）．
（2）为保证Cu²⁺沉淀完全，步骤①中溶液的pH应大于10，简述用pH试纸测定溶液的酸碱度时pH试纸的实验操作用干燥的玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH试纸上，将呈现的颜色和标准比色卡对比，读数．
（3）为证明氧化铜在氯酸钾的分解反应中起催化作用，在上述实验后还应该进行的实验操作是cadbe（按实验先后顺序填写字母序号）．
a．过滤      b．烘干      c．溶解     d．洗涤      e．称量
（4）但有的同学认为，还必须另外再设计一个实验才能证明氧化铜在氯酸钾受热分解 的实验中起催化作用．你认为还应该进行的另一个实验是另取相同质量的氯酸钾固体，不加氧化铜直接加热，对比放出氧气的速率快慢．

Answer 1

分析 （1）根据在配制溶液时用玻璃棒的作用、蒸发时玻璃棒的作用、过滤时玻璃棒的作用来考虑本题；（2）根据pH试纸的用法考虑；（3）需要证明反应前后氧化铜的质量不变，反应后需根据氧化铜不溶于水，氯化钾溶于水的性质先将其分离，得到纯净干燥的氧化铜，再进行称量；（4）通过对比实验才能知道到底是否加快了反应速度．

解答 解：（1）胆矾固体放入烧杯中，加水制成溶液时需要用玻璃棒搅拌，加速胆矾固体溶解速度；在蒸发时用玻璃棒搅拌，是为了防止局部温度过高使液滴飞溅；过滤时用到玻璃棒的作用是引流；氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体，混合均匀也需要玻璃棒的搅拌，所以选择①②③④；
（2）pH试纸的用法：用干燥的玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH试纸上，将呈现的颜色和标准比色卡对比，读出数值即可；
（3）由于需要证明反应前后氧化铜的质量不变，反应后先将氧化铜从混合物中分离出来：加水溶解，进行过滤，得到的氧化铜上有氯化钾溶液，进行洗涤干燥，再进行称量即可；
（4）通过对比实验才能说明氧化铜的确加快了氯酸钾的反应速度，另取相同质量的氯酸钾固体，不加氧化铜直接加热，对比放出氧气的速率快慢，现象很明显．  
故答案为：（1）①②③④；（2）用干燥的玻璃棒蘸取少量溶液滴在pH试纸上，将呈现的颜色和标准比色卡对比，读数；（3）cadbe；（4）另取相同质量的氯酸钾固体，不加氧化铜直接加热，对比放出氧气的速率快慢．

点评 将不溶于液体中的固体和液体分离的一种方法是过滤，由于氧化铜不溶于水，氯化钾溶于水，所以用过滤法分离两种物质．