Question

【題目】某實驗小組欲制取氧化銅并證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進行了如下實驗：

（一）制取氧化銅

①往盛有一定量CuCl2溶液的燒杯中逐滴加入NaOH溶液，直至不再產生沉淀，然后將燒杯中的物質轉移到蒸發皿中，加熱至沉淀全部變為黑色。

②將步驟①所得的黑色沉淀過濾、洗滌，晾干后研細備用。

（1）在實驗過程中，若未加入NaOH溶液，直接將CuCl2溶液轉移到蒸發皿中加熱，最后也能得到黑色沉淀，試分析其原因__________。

（2）寫出檢驗步驟②中沉淀是否洗滌干凈的操作__________________。

（二）為證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進行比較，用下圖裝置進行實驗，每次實驗時均收集25ml氣體，其他可能影響實驗的因素均已忽略，實驗數據見下表：

實驗序號	KClO3質量	其他物質質量	待測數據
③	1.2g	無其他物質	a
④	1.2g	CuO 0.5g	b
⑤	1.2g	MnO20.5g	c

（3）寫出氯酸鉀分解反應的化學方程式，并用雙線橋表示電子轉移的方向和數目________。

（4）上述實驗中的“待測數據”是指___________________。

（5）圖中量氣裝置B由干燥管、乳膠管和50mL滴定管改造后組裝面成，此處用滴定管是________(填“酸式”或“堿式”)滴定管。

（6）若實驗證明氧化銅加快氯酸鉀的分解效果比用二氧化錳差，請結合上表的實驗效果數據，在坐標圖中分別畫出使用CuO、MnO2作催化劑時產生氧氣的體積[V(O2)]隨時間（t）變化的曲線（注明必要的標識）________。

Answer 1

【答案】CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋ 2H2OCu(OH)2＋ 2HCl，加熱時HCl逸出使平衡不斷右移，同時得到的Cu(OH)2受熱分解生成CuO 取2～3mL最后的洗滌液于試管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入幾滴硝酸銀溶液，若無白色沉淀產生，則洗滌干凈 收集25 mL氣體所需的時間 堿式

【解析】

（1）CuCl2是強酸弱堿鹽會發生水解，CuCl2溶液中存在水解平衡CuCl2＋ 2H2OCu(OH)2＋ 2HCl，水解吸熱，加熱時HCl逸出使平衡不斷右移，同時得到的Cu(OH)2受熱分解生成CuO。

（2）如果沒有洗滌干凈則有NaCl雜質，檢驗是否有Cl—即可確定是否洗凈，具體操作是：取2～3mL最后的洗滌液于試管中，滴入少量稀硝酸酸化，再滴入幾滴硝酸銀溶液，若無白色沉淀產生，則洗滌干凈。

（3）用雙線橋表示電子轉移的方向和數目時，線橋要從反應物指向生成物的化合價發生改變的同種元素，在線橋上要注明反應的得失電子數目，用雙線橋表示氯酸鉀分解的電子轉移的方向和數目為：。

（4）要比較反應的快慢需要反應的時間，因此待測數據是：收集25 mL氣體所需的時間。

（5）從圖可以看出該滴定管沒有活塞，所以是堿式滴定管。

（6）反應測的是收集25 mL氣體所需的時間，所以氣體的體積要相等，氧化銅加快氯酸鉀的分解效果比用二氧化錳差，所以用氧化銅做作催化劑所用的時間要多，產生氧氣的體積[V(O2)]隨時間（t）變化的曲線為：。