题目内容

某实验小组在课外书了解到氧化铜是氯酸钾分解的催化剂.该小组为了证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,他们进行了如下实验:按下表中的质量混合好固体后,在相同条件下加热,并与二氧化锰的催化效果做比较,实验时间均以生成50mL气体为准,其他可能影响实验的因素均忽略.
编号氯酸钾质量(g)其他物质质量(g)  待测数据
12.0∕ 
2        ①氧化铜  0.5  
32.0二氧化锰 ② 
回答下列问题:
(1)填写表格中的数值:①
 
②
 
,“待测数据”是指
 
.
(2)如果要进一步探究氧化铜在反应中是否起到催化作用,请完成后续实验.(提示:氯化钾溶于水,氧化铜不溶于水.)
实验步骤设计这一步骤目的
实验表明,加入氧化铜后产生氧气的速率比未加入时快得多氧化铜能加快氯酸钾的分解
①将上述加热后残留的固体溶于足量的水,
 
 
②将①中所得的氧化铜
 
 
(3)请写出用氧化铜催化氯酸钾分解的化学方程式:
 
.
考点:催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:(1)实验的目的是证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,所以实验中的其他数据是相同的;按下表中的质量混合好固体后,在相同条件下加热,并与二氧化锰的催化效果做比较,实验时间均以生成50mL气体为准;
(2)根据催化剂的特点具体分析即可;
(3)加热氯酸钾和氧化铜的混合物时,氯酸钾分解能生成氯化钾和氧气,氧化铜在反应前后质量不变,在反应中作催化剂,是反应的条件,可以据此解答.
解答:解:(1)实验的目的是证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,所以实验中的其他数据是相同的,①是2.0;②是0.5;按下表中的质量混合好固体后,在相同条件下加热,并与二氧化锰的催化效果做比较,实验时间均以生成50mL气体为准,所以待测数据是:产生50mL气体所需时间.
故答案为:2.0;0.5;产生50mL气体所需时间;
(2)因为催化剂的特点是:能改变其它物质的化学反应速率,但它本身的质量和化学性质在反应前后不变,所以还应该做的实验如下表:
实验步骤实验操作及现象设计目的
1实验表明,加入CuO后产生O2的速率比未加时快得多CuO能加快KClO3的分解
2①将加热后残留的固体溶于足量的水,过滤后称重CuO的质量CuO的质量在反应前后是否保持不变
3②将①中所得的氧化铜重新与KClO3混合加热,观察是否依旧能加快KClO3的分解CuO的化学性质在反应前后是否保持不变
(3)氯酸钾在氧化铜的催化作用和加热的条件下,受热分解能生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO3
 CuO 
.
△
2KCl+3O2↑.
故答案为:2KClO3
 CuO 
.
△
2KCl+3O2↑.
点评:本题属于实验探究题,同学需要根据题意并结合课本所学相关知识深入分析,这类题有些答案并不固定但必须合理.
练习册系列答案
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某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备蓝色胆矾(CuSO4?XH2O).查阅资料:
Ⅰ.过氧化氢常温下会缓慢分解为氧气和水.对其水溶液加热、光照或加催化剂(如MnO2)都促进其分解.
Ⅱ.CuSO4?XH2O易溶于水难溶于酒精,加热时会逐步失去结晶水,最终生成CuSO4.
Ⅲ.白色粉末CuSO4易与水化合生成CuSO4?XH2O
I.酸铜晶体的制备
方案1:毛毛同学根据已学知识,提出了制备硫酸铜方案:

方案2:方舟同学查阅资料归纳了一种工业制备硫酸铜的流程:

(1)上述方案1中加热搅拌的作用是
 
,形成蓝色溶液的化学反应方程式是:
 
.
(2)方案2中,加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃是为了防止
 
.
(3)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为方案
 
(填1或2)更合理.理由是
 
.
(4)方案中“一系列操作”依次为:过滤、
 
、冷却结晶、
 
(填序号).
A.蒸发浓缩  B.加水稀释  C.加水溶解  D.过滤    
(5)溶液M、N都是CuSO4的
 
(选填a“饱和”、b“不饱和”或c“不一定饱和”)溶液.
(6)所得硫酸铜晶体需要洗涤后晾干,最合适的洗涤试剂是
 
.
A.冷蒸馏水  B.95%的酒精   C.热蒸馏水
Ⅱ.酸铜晶体(CuSO4?xH2O)中结晶水(xH2O)含量测定学习小组取12.5g硫酸铜晶体(CuSO4?xH2O)进行加热分解,获得相关数据,并绘制成固体质量与温度的关系图.

(7)258℃时,固体完全变成白色粉末.根据图中数据,计算CuSO4?xH2O中x的值为
 
.
加热过程中,硫酸铜晶体分步失去结晶水.请写出45℃到110℃时反应方程式:
 
.
(8)580℃以上时,硫酸铜粉末就会发生分解,生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气,此反应的化学方程式为
 
.

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