Question

（12分）某校的探究小组同学想研究氧化铜能否在氯酸钾的受热分解反应中起催化剂的作用，设计了以下的对比实验和操作步骤：

①任取两份氯酸钾，分别放入两支试管，在其中一份中加入经精确称量的n g氧化铜粉末。

②将两份氯酸钾同时在相同的条件下加热，将放出的气体通入水中，观察放出气体的快慢。

③停止加热、冷却，将原先混有氧化铜的反应后的混合物加水溶解，小心过滤，将滤出固体物质洗涤并干燥。

④观察滤出固体物质的状态、颜色。

⑤将滤出固体物质和炭粉混合，在密闭容器中加热，并将反应产生的气体通入澄清石灰水中，并观察实验现象。

（1）从以上有关实验步骤的叙述中可发现操作方案还存在一些缺陷，请指出并加以改进：

______________________________________________________________________、

______________________________________________________________________。

（2）有人换用另一种方法来代替上述第⑤操作，请从下图中选择仪器中连接成一套实验装置，这套实验装置的连接顺序是_______接______、________接______、________接________接_______（气流的方向从左往右）。

Answer

（1）第①、④两步不严密；第①步中“任取两份氯酸钾”应改为“准确称量两份等质量的氯酸钾”，第④步中应改为“观察滤出固体物质的状态、颜色，并准确称量干燥后滤出物的质量”。

（2）a接g、f接d、e（或d）接b（或e）接g。

【解析】（1）要证明氧化铜是催化剂，须证明反应前后氧化铜的质量没有变化、氧化铜的化学性质没有改变，所以这是一个定量实验，不能任取两份氯酸钾。即①不正确，应该是“准确称量两份等质量的氯酸钾”。第④中观察状态和颜色只是定性，还需要定量，所以应该是“观察滤出固体物质的状态、颜色，并准确称量干燥后滤出物的质量”。

（2）分析题给实验装置图，可知是用H2还原氧化铜的方法来证明分离出来的固体仍是氧化铜，进而证明氧化铜是催化剂。a中产生H2通入g，目的是用浓硫酸来干燥H2；再经f接d、e（或d），目的是使H2跟氧化铜反应生成铜和水；进而接b（或e），使产生水蒸气跟无水硫酸铜反应生成蓝色硫酸铜晶体，证明有硬质玻璃管中发生反应；未端再接g是为了防止空气中水蒸气进入U管。