Question

2．某學(xué)生用膽礬制取氧化銅固體，并研究氧化銅能否在氯酸鉀受熱分解實(shí)驗(yàn)中起催化作用．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①稱量a g膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液，
向其中滴加氫氧化鈉溶液至沉淀完全；
②把步驟①中的溶液和沉淀轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，加熱
至溶液中的沉淀全變成黑色氧化銅為止；
③過濾、洗滌、干燥，稱量所得固體質(zhì)量為b g；
④取一定質(zhì)量的上述氧化銅固體和一定質(zhì)量的氯酸鉀固體，混合均勻后加熱，收集反應(yīng)生成的氧氣，如上圖所示．請回答下列問題：
（1）上述各步操作中，需要用到玻璃棒的是①②③④（填寫前面所述實(shí)驗(yàn)步驟的序號）．
（2）由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率（實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比）為$\frac{25b}{8a}$×100%．
（3）為保證Cu²⁺沉淀完全，步驟①中溶液的pH應(yīng)大于10．簡述測定溶液pH的操作：把一小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有混合溶液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中部，試紙變色后，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH．
（4）為證明氧化銅在氯酸鉀的分解反應(yīng)中起催化作用，在上述實(shí)驗(yàn)①～④后還應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是cadbe（按實(shí)驗(yàn)先后順序填寫字母序號）．
a 過濾        b 烘干      c 溶解      d 洗滌      e 稱量
（5）但有同學(xué)認(rèn)為，還必須另外再設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)才能證明氧化銅在氯酸鉀受熱分解的實(shí)驗(yàn)中起催化作用．你認(rèn)為還應(yīng)該進(jìn)行的另一個實(shí)驗(yàn)是對比實(shí)驗(yàn)，稱取相等質(zhì)量的氯酸鉀，加熱，比較產(chǎn)生相同體積氧氣所需的時間，或比較在相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積．

Answer 1

分析 （1）膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液時需要用玻璃棒攪拌，加速膽礬固體溶解速度；在蒸發(fā)時用玻璃棒攪拌，是為了防止局部溫度過高使液滴飛濺；過濾時用到玻璃棒的作用是引流；氧化銅固體和一定質(zhì)量的氯酸鉀固體，混合均勻也需要玻璃棒的攪拌；
（2）ag膽礬中含銅元素質(zhì)量為ag×$\frac{64}{250}$=$\frac{32}{125}$a，設(shè)能制得氧化銅的質(zhì)量為X，根據(jù)銅守恒由X×$\frac{64}{80}$=$\frac{32}{125}$a，解得X=$\frac{8}{25}$a，據(jù)此計(jì)算由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率；
（3）根據(jù)pH試紙的使用方法答題；
（4）由于需要證明反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量不變，反應(yīng)后先將氧化銅從混合物中分離出來：加水溶解，進(jìn)行過濾，得到的氧化銅上有氯化鉀溶液，進(jìn)行洗滌干燥，再進(jìn)行稱量即可；
（5）通過對比實(shí)驗(yàn)才能說明氧化銅的確加快了氯酸鉀的反應(yīng)速度，另取相同質(zhì)量的氯酸鉀固體，不加氧化銅直接加熱，對比放出氧氣的速率快慢，現(xiàn)象很明顯；

解答 解：（1）膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液時需要用玻璃棒攪拌，加速膽礬固體溶解速度；在蒸發(fā)時用玻璃棒攪拌，是為了防止局部溫度過高使液滴飛濺；過濾時用到玻璃棒的作用是引流；氧化銅固體和一定質(zhì)量的氯酸鉀固體，混合均勻也需要玻璃棒的攪拌，所以選擇①②③④，
故答案為：①②③④；
（2）ag膽礬中含銅元素質(zhì)量為ag×$\frac{64}{250}$=$\frac{32}{125}$a，設(shè)能制得氧化銅的質(zhì)量為X，根據(jù)銅守恒由X×$\frac{64}{80}$=$\frac{32}{125}$a，解得X=$\frac{8}{25}$a，所以由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率：$\frac{\frac{8}{25}a}$×100%=$\frac{25b}{8a}$×100%，
故答案為：$\frac{25b}{8a}$；
（3）測定溶液pH的操作為：把一小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有混合溶液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中部，試紙變色后，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH，
故答案為：把一小塊pH試紙放在表面皿（或玻璃片）上，用蘸有混合溶液的玻璃棒點(diǎn)在試紙的中部，試紙變色后，試紙變色后，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡比較來確定溶液的pH；
（4）由于需要證明反應(yīng)前后氧化銅的質(zhì)量不變，反應(yīng)后先將氧化銅從混合物中分離出來：加水溶解，進(jìn)行過濾，得到的氧化銅上有氯化鉀溶液，進(jìn)行洗滌干燥，再進(jìn)行稱量，
故答案為：cadbe；
（5）通過對比實(shí)驗(yàn)才能說明氧化銅的確加快了氯酸鉀的反應(yīng)速度，另取相同質(zhì)量的氯酸鉀固體，不加氧化銅直接加熱，對比放出氧氣的速率快慢，現(xiàn)象很明顯，
故答案為：對比實(shí)驗(yàn)，稱取相等質(zhì)量的氯酸鉀，加熱，比較產(chǎn)生相同體積氧氣所需的時間，或比較在相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積．

點(diǎn)評 本題主要考查物質(zhì)的制備，難度不大，涉及產(chǎn)率計(jì)算、實(shí)驗(yàn)原理分析、實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等，注意基礎(chǔ)知識的掌握和靈活運(yùn)用．