Question

（ I）某學(xué)生用膽礬制取氧化銅，并研究氧化銅能否在氯酸鉀實(shí)驗(yàn)中起催化作用．裝置如圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①稱量a g膽礬固體放入燒杯中，加水溶解，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部變成黑色氧化銅為止；③過(guò)濾、洗滌、干燥，稱量所得固體質(zhì)量為b g；④稱取一定質(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．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）上述各步驟操作中，需要用到玻璃棒的是

 

 （填寫前面所述實(shí)驗(yàn)步驟的序號(hào)）．
（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

 

（3）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)①一④后還應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是

 

 （按實(shí)驗(yàn)先后順序填寫字母序號(hào)）．
a．過(guò)濾   b．烘干    c．溶解    d．洗滌  e．稱量
（4）但有很大一部分同學(xué)認(rèn)為，還必須另外再設(shè)計(jì)一個(gè)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(gè)實(shí)驗(yàn)是

 

．
（II）．實(shí)驗(yàn)室需要200mL1mol?L^-1的CuSO₄溶液，
（1）下列有關(guān)配制該溶液的敘述正確的是

 

A．稱取32g無(wú)水硫酸銅，加入200mL水，在250mL的容量瓶中配成溶液
B．稱取50gCuSO₄?5H₂O，在250mL的容量瓶中配成200mL溶液
C．稱取40g無(wú)水硫酸銅，加入250mL水，在250mL的容量瓶中配成250mL溶液
D．稱取62.5gCuSO₄?5H₂O，在250mL的容量瓶中配成250mL溶液
（2）請(qǐng)將下列各操作，按正確的序號(hào)填在橫線上．
A．溶解  B．用膠頭滴管滴加水至刻度線  C．洗滌所用儀器2～3次，并將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中   D．稱量  E．反復(fù)顛倒搖勻  F．將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中
其操作正確的順序依次為

 

．
（3）選用的主要儀器有：①托盤天平，②藥匙，③燒杯，④

 

⑤

 

⑥

 

．
（4）回答下列問(wèn)題
①在轉(zhuǎn)入容量瓶前燒杯中液體應(yīng)冷卻至室溫，否則會(huì)使?jié)舛?div id="xdrxj9r" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

（填“偏高”偏低”
“無(wú)影響”，下同）；
②洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后要振蕩，若不振蕩會(huì)使?jié)舛?div id="z7fh11j" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液

專題：實(shí)驗(yàn)題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（I）（1）膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液時(shí)需要用玻璃棒攪拌，加速膽礬固體溶解速度；在蒸發(fā)時(shí)用玻璃棒攪拌，是為了防止局部溫度過(guò)高使液滴飛濺；過(guò)濾時(shí)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×

64

250

=

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×

64

80

═

32

125

a解得X=

8

25

a，所以由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率：

b

8 25 a

×100%=

25b

8a

；
（3）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(lái)：加水溶解，進(jìn)行過(guò)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；
（4）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)才能說(shuō)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(duì)比放出氧氣的速率快慢，現(xiàn)象很明顯．
（II）（1）根據(jù)n=c×V計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量，配制硫酸銅溶液可以用硫酸銅，也可以用膽礬，根據(jù)m=n×M計(jì)算各自質(zhì)量，配制溶液時(shí)注意水的體積不等于溶液的體積；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟選擇儀器；
（4）根據(jù)C=

n

V

判斷濃度的變化．

解答： 解：（I）（1）膽礬固體放入燒杯中，加水制成溶液時(shí)需要用玻璃棒攪拌，加速膽礬固體溶解速度；在蒸發(fā)時(shí)用玻璃棒攪拌，是為了防止局部溫度過(guò)高使液滴飛濺；過(guò)濾時(shí)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×

64

250

=

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×

64

80

═

32

125

a解得X=

8

25

a，所以由膽礬制備氧化銅的產(chǎn)率：

b

8 25 a

×100%=

25b

8a

，故答案為：

25b

8a

；
（3）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(lái)：加水溶解，進(jìn)行過(guò)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；
（4）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)才能說(shuō)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(duì)比放出氧氣的速率快慢，現(xiàn)象很明顯，
故答案為：對(duì)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(shí)間，或比較在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積．
（II）（1）配制200mL 1mol?L^-1的CuSO₄溶液，應(yīng)選用250ml的容量瓶配置250ml，則溶質(zhì)的物質(zhì)的量為：n=c×V=0.25L×1mol/L=0.25mol，需要溶質(zhì)的質(zhì)量為：m（CuSO₄）=0.25mol×160g/mol=40g，或m（CuSO₄?5H₂0）=0.25mol×250g/mol=62.5g．
A、應(yīng)稱取40g無(wú)水硫酸銅，配成250mL溶液，故A錯(cuò)誤；
B、250mL的容量瓶中配不到200mL溶液，故B錯(cuò)誤；
C、應(yīng)稱取40g無(wú)水硫酸銅，配成250mL溶液，水的體積不等于溶液的體積，故C錯(cuò)誤；
D、稱取62.5gCuSO₄?5H₂O，在250mL的容量瓶中配成250mL溶液，故D正確．
故選D；
（2）物質(zhì)的量濃度思維配置步驟一般為稱量、溶解、轉(zhuǎn)移、洗滌、定容、搖勻，故答案為：DAFCBE；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟選用的主要儀器有天平、鑰匙、玻璃棒、燒杯、250mL容量瓶、膠頭滴管，故答案為：玻璃棒、250mL容量瓶、膠頭滴管；
（4）①如果不冷卻，則熱的溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，由于熱脹冷縮等到室溫時(shí)體積偏小，根據(jù)C=

n

V

，濃度偏高，故答案為：偏高；
 ②洗滌液轉(zhuǎn)入容量瓶后要振蕩，若不振蕩會(huì)使溶液體積偏小，根據(jù)C=

n

V

，濃度偏高，故答案為：偏高；
③若仰視會(huì)使體積偏大，根據(jù)C=

n

V

，濃度偏低，故答案為：偏低；
④用膠頭滴管向容量瓶中加水時(shí)，不慎超過(guò)刻度線，用膠頭滴管從瓶中吸出部分溶液使剩余溶液剛好達(dá)刻度線，會(huì)使溶質(zhì)變少，根據(jù)C=

n

V

，濃度偏低，故答案為：偏低；
⑤使用潔凈的容量瓶前，瓶中殘留有少量蒸餾水，不會(huì)產(chǎn)生影響，故答案為：無(wú)影響．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，需理清催化劑的概念、熟悉物質(zhì)的量濃度配制得步驟、儀器、誤差分析，難度不大，注意基礎(chǔ)知識(shí)的掌握．