Question

15．某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，他们进行了如下实验：
①称取x g胆矾晶体，研细后加入10mL蒸馏水溶解；
②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应，生成蓝色沉淀，过滤后洗涤沉淀；
③将所得沉淀转移到坩埚中，均匀缓慢加热至完全变为黑色，研细备用；
④按下表中的质量混合好固体后，在相同条件下加热，并与MnO₂的催化效果做比较，实验时间均以生成50mL气体为准（见图甲），其他可能影响实验的因素均忽略．

编号	KClO3质量（g）	其他物质质量（g）	待测数据
1	2.0	∕
2	2.0	CuO  0.5
3	2.0	MnO2 0.5

回答下列问题：
（1）步骤①中的x应至少称取1.6 g（结果保留1位小数），上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是①②③（填序号）．
（2）表格中的“待测数据”是指生成50mL气体所需时间．
（3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，应注意ad（填字母编号）．
a．视线与凹液面最低处相平  b．读数前不能移动量气管和水准管
c．保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时，立刻读数
d．读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
（4）若50mL量气管中液面的位置如图乙所示，A与B刻度间相差1mL，刻度A为20，则此时气体的读数为20.8mL．
（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，请完成后续实验．（提示：可从催化剂的概念完成实验．）

实验步骤	设计这一步骤的目的
实验表明，加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多	CuO能加快KClO3的分解

Answer 1

分析 本探究题的目的是证明氧化铜对氯酸钾的催化作用，过程是先用胆矾通过化学方法制取氧化铜，再让氧化铜与氯酸钾混合加热，并与二氧化锰与氯酸钾混合加热比较生成等量氧气所需的时间，来证明氧化铜对氯酸钾分解也具有催化作用．计算胆矾的质量应根据需要的氧化铜的质量，可依据铜元素的质量关系进行计算．由于①②③步中有溶解，过滤，转移固体等操作，所以都要用的玻璃棒，表格中的“待测数据”应是本实验的关键，就是测定反应时间，读取反应前后量气管中液面的读数要准确，方法要规范，如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用时，要从催化剂的特点入手，即反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变．

解答 解：（1）设需要胆矾的质量为x
CuSO₄•5H₂O～CuO
250         80
x          0.5g
$\frac{250}{80}=\frac{x}{0.5g}$
x=1.6g
由于①②③步中有溶解，过滤，转移固体等操作，所以都要用的是玻璃棒．
（2）本题的目的是验证氧化铜的催化作用，关键是测定反应时间，所以表格中的“待测数据”就是测定反应时间，
（3）为了较准确地测量气体体积，在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中，视线与凹液面最低处相平，读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数．
（4）注意量气管的刻度是上面小，下面大，所以读数应是20.8mL．
（5）如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用，要从催化剂的特点入手，通过实验来验证反应前后催化剂的质量和化学性质都不改变．
答案为：（1）1.6；①②③
（2）生成50mL气体所需时间
（3）ad
（4）20.8mL
（5）

实验步骤	设计这一步骤的目的
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
将过滤后的CuO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

点评 认真阅读题干是解决这类题的基础，明确题目要求，读懂出题者要考查的意图，逐一分析，才能得出正确答案．