4.某同学完成以胆矾为原料制取氧化铜固体实验,并用氧化铜和氯酸钾的混合物制氧气,测量生成氧气的体积.试回答:
(1)向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液至不再产生沉淀,反应的化学方程式为CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4
(2)将溶液和沉淀放入蒸发皿中加热,直至沉淀全部变黑,冷却后过滤.过滤时由于操作失误,造成滤液浑浊,但滤纸尚未破损.造成滤液浑浊的原因可能是滤液高于滤纸边缘.
(3)某同学设计了如图所示的装置,用于测量一定质量的氯酸钾在氧化铜催化作用下分解生成氧气的体积.
①在试管中发生反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{\;氧化铜\;}}{△}$2KCl+3O2↑.
②检查装置气密性后,将CuO和KClO3的混合物平铺在试管底部,将量筒装满水倒扣在水槽中.后续操作的正确顺序是(用下列操作中的部分或全部步骤代号回答)cabde.
a.用酒精灯给试管中的药品加热.
b.待有连续气泡产生时,将导气管出气端管口伸入盛满水的量筒内
c.将导气管出气端管口伸入盛满水的量筒内
d.使量筒内液面与水槽中液面持平,然后读数
e.停止加热,使试管冷却至室温(如图,导管出口高于液面)
③按正确操作及顺序完成实验后,测得的气体体积比理论值低,可能的原因是氧气在水中有一定的溶解量.
(4)请写出初中化学涉及的两种不加热不通电生成氧气的化学反应(用化学方程式表示,反应物不得重复使用):2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2
20.某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究.
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果好?
【查阅资料】研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用.分别用下列金属氧化物作催化剂,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示:
种类
温度/℃
反应程度
氧化铁氧化铝氧化铜氧化镁
开始反应420℃515℃305℃490℃
剧烈反应490℃540℃350℃545℃
实验室用氯酸钾制取氧气,如果不用二氧化锰作催化剂,最好选用的金属氧化物是氧化铜.
【设计并完成实验】
Ⅰ.将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ.将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热Ⅲ.将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】
Ⅲ中X的值应为1.0,实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明氧化铜能加快氯酸钾分解的速率.                 现象与实验Ⅲ相同.实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是比较二氧化锰与氧化铜的催化效果.     将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,然后进行称量的目的是验证氧化铜的质量在化学反应前后是否改变,最后还要再将黑色粉末和氯酸钾混合加热,
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂,实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为2KClO3$\frac{\underline{\;CuO\;}}{△}$2KCl+3O2↑.
【实验反思】MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响?
【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中为3%H2O2溶液,装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比,反应放热忽略不计.)
【讨论交流】图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合,过氧化氢的用量越多,产生的氧气越多,反应速率差不多.图丙是“不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合,二氧化锰越多,反应速度越快,产生的氧气一样多.
 0  144480  144488  144494  144498  144504  144506  144510  144516  144518  144524  144530  144534  144536  144540  144546  144548  144554  144558  144560  144564  144566  144570  144572  144574  144575  144576  144578  144579  144580  144582  144584  144588  144590  144594  144596  144600  144606  144608  144614  144618  144620  144624  144630  144636  144638  144644  144648  144650  144656  144660  144666  144674  211419 

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