Question

【題目】氯酸鉀有多種用途，常作氧化劑、火箭推進劑等，它易溶于水，在加熱時可緩慢釋放氧氣，但在氧化銅等催化作用下加熱會快速放出氧氣。小華利用氯酸鉀制取氧氣來驗證氧化銅的催化作用，并探究反應(yīng)后剩余固體的成分。

（查閱資料）①氯化鉀、氧化銅加熱不分解；

②硫酸銅易溶于水，溶解度隨溫度的升高而增大；

③

I.催化劑的制備

(1)步驟1的目的是除去不溶性雜質(zhì)，步驟1所用到的玻璃儀器有_____。

(2)步驟2的目的是得到CuSO4.5H2O晶體，實驗操作是_____、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

Ⅱ．加熱氯酸鉀制取氧氣并探究剩余固體的成分

小華設(shè)計了以下兩組實驗，在相同條件下加熱，并記錄產(chǎn)生VL氧氣所需要的時間，實驗發(fā)現(xiàn)t1＞t2，說明氧化銅可以加快氯酸鉀的分解，相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。

實驗編號	反應(yīng)前氯酸鉀的質(zhì)量	加入氧化銅的質(zhì)量	生成VL 氧氣所用的時間	反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量
ⅰ	24.5g	0	t1	m
ⅱ	24.5g	2.0g	t2	21.7g

(1)實驗ⅰ中反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量m=_____。

(2)探究實驗ⅱ反應(yīng)后剩余固體的成分和氧化銅的催化作用，部分數(shù)據(jù)如下表。

實驗步驟	現(xiàn)象或結(jié)論
①將反應(yīng)后剩余固體繼續(xù)加熱，直至冷卻后連續(xù)兩次稱量固體的質(zhì)量保持不變。	若有氣體生成，則說明含有氯酸鉀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
②將①加熱后剩余固體在足量水中充分溶解，過濾、洗滌、干燥、稱量	若濾渣的質(zhì)量為_____，可進一步說明氧化銅對氯酸鉀分解有催化作用。
③收集、合并②的濾液和洗滌液，加入過量硝酸銀溶液，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥、稱量	理論上可得到沉淀的質(zhì)量為_____。

Answer 1

【答案】玻璃棒、燒杯和漏斗 蒸發(fā)濃縮 19.7g 2g 34.5g

【解析】

I、(1)步驟1的目的是除去不溶性雜質(zhì)，為過濾操作，步驟1所用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗。

(2)步驟2的目的是得到晶體，實驗操作是蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

Ⅱ、(1) 實驗ⅰ、實驗ⅱ中硫酸鉀的質(zhì)量均為24.5g，實驗ⅱ中催化劑氧化銅的質(zhì)量為2g，均生成了VL氧氣，故實驗ⅰ中反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量m=21.7g-2g=19.7g。

(2) ①t1＞t2，將反應(yīng)后剩余固體繼續(xù)加熱，直至冷卻后連續(xù)兩次稱量固體的質(zhì)量保持不變，氧化銅應(yīng)是催化劑，氧化銅做催化劑，氯酸鉀受熱分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

②將①加熱后剩余固體在足量水中充分溶解，過濾、洗滌、干燥、稱量，若濾渣的質(zhì)量為2g，可進一步說明氧化銅對氯酸鉀分解有催化作用。

③收集、合并②的濾液和洗滌液，加入過量硝酸銀溶液，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥、稱量，得到氯化銀固體，根據(jù)氯元素質(zhì)量守恒，

x=34.5g；

故理論上可得到沉淀的質(zhì)量為34.5g；

故有：

實驗步驟	現(xiàn)象或結(jié)論
①將反應(yīng)后剩余固體繼續(xù)加熱，直至冷卻后連續(xù)兩次稱量固體的質(zhì)量保持不變。	若有氣體生成，則說明含有氯酸鉀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
②將①加熱后剩余固體在足量水中充分溶解，過濾、洗滌、干燥、稱量	若濾渣的質(zhì)量為2g，可進一步說明氧化銅對氯酸鉀分解有催化作用。
③收集、合并②的濾液和洗滌液，加入過量硝酸銀溶液，充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥、稱量	理論上可得到沉淀的質(zhì)量為34.5g。