Question

3．某實驗小組欲證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，他們進行了如下實驗：
①稱取mg膽礬晶體，研細后加入蒸餾水全部溶解；
②將足量的NaOH溶液與上述溶液充分反應，生成藍色沉淀，過濾后洗滌沉淀；
③將所得沉淀轉移到坩堝中，均勻緩慢加熱至完全變?yōu)楹谏�，研細備用�?br />④按表中的質量混合好固體，在相同條件下加熱，進行比較，其它可能影響實驗的因素均忽略．

編號	KClO3質量（g）	加入物質質量（g）	待測數據
1	2.0	CuO  x
2	2.0	MnO2 0.5

回答下列問題：
（1）請寫出上述實驗步驟③中涉及到的化學方程式：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O
（2）表格中的“待測數據”是指生成一定量氣體所需時間．
（3）為使本實驗具有說服力，在本實驗中CuO的質量應取x=0.5g．
（4）如果要進一步探究CuO在反應中是否起到催化作用，請完成后續(xù)實驗．（提示：可從催化劑的概念完成實驗．）

實驗步驟	設計這一步驟的目的
實驗表明，加入CuO后產生O2的速率比未加入時快得多	CuO能加快KClO3的分解
將加熱后殘留的固體溶于足量的水，過濾后稱重CuO的質量	CuO的質量在反應前后是否保持不變
將過濾后的CuO重新與KClO3混合加熱，觀察是否依舊能加快KClO3的分解（或者利用CuO的常見化學性質如：將CuO加入稀硫酸中，觀察無色溶液是否變成藍色）	CuO的化學性質在反應前后是否保持不變

Answer 1

分析 （1）根據氫氧化銅受熱時能分解成氧化銅和水分析；
（2）實驗的目的是：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，上述實驗中已有數據KClO₃質量和其它物質質量，要比較催化效果就是看使用氧化銅與二氧化錳哪一種產生相同體積氣體時所需時間短，或在相同時間內，哪一種物質產生的氣體多．
（3）根據加入二氧化錳的質量分析回答；
（4）根據催化劑的特點分析驗證的方法．

解答 解：（1）由題意可知，在步驟③中氫氧化銅受熱時能分解成氧化銅和水，涉及到的化學方程式：Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O
（2）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，對比實驗一定要控制變量，此實驗中應控制氯酸鉀質量、氣體的體積、氧化銅與二氧化錳的質量相等，可變的量是生成等體積（50mL）氣體所需用的時間．
（3）由于二氧化錳的質量為0.5g，為使本實驗具有說服力，在本實驗中CuO的質量應取x=0.5g．
（4）因為催化劑的特點是：能改變其它物質的化學反應速率，但它本身的質量和化學性質在反應前后不變，所以還應該做的實驗如下表：

實驗步驟	實驗操作及現象	設計目的
1	實驗表明，加入CuO后產生O2的速率比未加時快得多	CuO能加快KClO3的分解
2	將加熱后殘留的固體溶于足量的水，過濾后稱重CuO的質量	CuO的質量在反應前后是否保持不變
3	將過濾后的CuO重新與KClO3混合加熱，觀察是否依舊能加快KClO3的分解（或者利用CuO的常見化學性質如：將CuO加入稀硫酸中，觀察無色溶液是否變成藍色）	CuO的化學性質在反應前后是否保持不變

故答為：（1）Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O；（2）生成一定量氣體所需時間；（3）0.5；（4）

實驗步驟	設計這一步驟的目的
將過濾后的CuO重新與KClO3混合加熱，觀察是否依舊能加快KClO3的分解（或者利用CuO的常見化學性質如：將CuO加入稀硫酸中，觀察無色溶液是否變成藍色）	CuO的化學性質在反應前后是否保持不變

點評 本題屬于實驗探究題，同學需要根據題意并結合課本所學相關知識深入分析，這類題有些答案并不固定但必須合理．