题目内容
已知催化剂是能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变的物质．某班级化学小组同学在学习了催化剂的知识后，他们想探究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用，设计了以下的对比实验和后续操作：
①称量两份氯酸钾各4g，分别放入A和B两支相同的试管中，再称量1.5g氧化铜放入A试管中．
②将A和B试管同时在相同的条件下正确加热，经检验A试管40秒后开始产生氧气，B试管2分钟后开始产生氧气．
③停止加热、冷却，将A试管反应后的混合物加水充分溶解，认真过滤，得滤出物，洗涤并干燥．
④观察滤出物的状态和颜色．
⑤称量滤出物的质量为1.5g．
⑥将滤出物和炭粉混合，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊．
请回答：
（1）若省略操作⑤，能否达到实验目的？ ，为什么？ ．
（2）若用如图实验装置（每个装置都备有多套）和相应操作替换第⑥步实验，也可以达到实验目的．请把图中仪器连接成一套符合实验目的实验装置，这套实验装置的接口连接顺序是（填写各接口的字母）：
a接 ；f接 ； 接d；e接b．（气流的方向从左往右）．在已连接好的装置中，乙装置的作用是 ．
（3）经上述探究过程后得出的结论是：氧化铜 作氯酸钾制氧气时的催化剂．（填“能”或“不能”）
①称量两份氯酸钾各4g，分别放入A和B两支相同的试管中，再称量1.5g氧化铜放入A试管中．
②将A和B试管同时在相同的条件下正确加热，经检验A试管40秒后开始产生氧气，B试管2分钟后开始产生氧气．
③停止加热、冷却，将A试管反应后的混合物加水充分溶解，认真过滤，得滤出物，洗涤并干燥．
④观察滤出物的状态和颜色．
⑤称量滤出物的质量为1.5g．
⑥将滤出物和炭粉混合，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊．
请回答：
（1）若省略操作⑤，能否达到实验目的？
（2）若用如图实验装置（每个装置都备有多套）和相应操作替换第⑥步实验，也可以达到实验目的．请把图中仪器连接成一套符合实验目的实验装置，这套实验装置的接口连接顺序是（填写各接口的字母）：
a接
（3）经上述探究过程后得出的结论是：氧化铜
考点：催化剂的特点与催化作用,常见气体的检验与除杂方法,碳的化学性质
专题：科学探究
分析：（1）此实验目的：“探究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用”若不称量滤出物氧化铜的质量，就不能判断反应前后氧化铜的质量是否发生了改变；
（2）用H2代替炭粉来还原氧化铜的顺序：锌与硫酸制取氢气→浓硫酸干燥气体→滤出物主要为氧化铜，氢气还原氧化铜．掌握无水硫酸铜遇水变蓝的性质；
（3）经过实验证明氧化铜的质量在反应前后不变，而改变反应速率，符合催化剂的特点．
（2）用H2代替炭粉来还原氧化铜的顺序：锌与硫酸制取氢气→浓硫酸干燥气体→滤出物主要为氧化铜，氢气还原氧化铜．掌握无水硫酸铜遇水变蓝的性质；
（3）经过实验证明氧化铜的质量在反应前后不变，而改变反应速率，符合催化剂的特点．
解答：解：
（1）根据题意，此实验目的：“探究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用”若不称量滤出物氧化铜的质量，就不能判断反应前后氧化铜的质量是否发生了改变；
（2）用H2代替炭粉来还原氧化铜的顺序：锌与硫酸制取氢气→浓硫酸干燥气体→滤出物主要为氧化铜，氢气还原氧化铜→无水硫酸铜验证水分；故这个实验装置的接口连接顺序是a→g；f→b；c（或c；b）→d；e（或e；d）→b（或c）；乙装置的作用是在丙装置中反应发生前，确认水蒸气是否除干净．在丙装置中反应发生后，检验是否有水生成；
（3）根据“⑤称量滤出物的质量为1.5g．⑥将滤出物和炭粉混合，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊．”推测氧化铜的化学性质和质量都保持不变，而“②将A和B试管同时在相同的条件下正确加热，经检验A试管40秒后开始产生氧气，B试管2分钟后开始产生氧气”，说明氧化铜改变了氯酸钾的反应速率，故符合催化剂的特点．故经上述探究过程后得出的结论是：氧化铜能作氯酸钾制氧气时的催化剂．
故答案为：
（1）不能．若不称量滤出物氧化铜的质量，就不能判断反应前后氧化铜的质量是否发生了改变．
（2）a→g；f→b；c（或c；b）→d；e（或e；d）→b（或c）；
在丙装置中反应发生前，确认水蒸气是否除干净．在丙装置中反应发生后，检验是否有水生成．
（3）能．
（1）根据题意，此实验目的：“探究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用”若不称量滤出物氧化铜的质量，就不能判断反应前后氧化铜的质量是否发生了改变；
（2）用H2代替炭粉来还原氧化铜的顺序：锌与硫酸制取氢气→浓硫酸干燥气体→滤出物主要为氧化铜，氢气还原氧化铜→无水硫酸铜验证水分；故这个实验装置的接口连接顺序是a→g；f→b；c（或c；b）→d；e（或e；d）→b（或c）；乙装置的作用是在丙装置中反应发生前，确认水蒸气是否除干净．在丙装置中反应发生后，检验是否有水生成；
（3）根据“⑤称量滤出物的质量为1.5g．⑥将滤出物和炭粉混合，在密闭容器中高温加热，将反应产生的气体通入澄清石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊．”推测氧化铜的化学性质和质量都保持不变，而“②将A和B试管同时在相同的条件下正确加热，经检验A试管40秒后开始产生氧气，B试管2分钟后开始产生氧气”，说明氧化铜改变了氯酸钾的反应速率，故符合催化剂的特点．故经上述探究过程后得出的结论是：氧化铜能作氯酸钾制氧气时的催化剂．
故答案为：
（1）不能．若不称量滤出物氧化铜的质量，就不能判断反应前后氧化铜的质量是否发生了改变．
（2）a→g；f→b；c（或c；b）→d；e（或e；d）→b（或c）；
在丙装置中反应发生前，确认水蒸气是否除干净．在丙装置中反应发生后，检验是否有水生成．
（3）能．
点评：了解二氧化锰在此反应中是催化剂的作用，掌握其特点：“一变二不变”；了解仪器的装配或连接；掌握实验室制取氧气的反应原理．
练习册系列答案
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