21（7分）实验室以废铜渣为原料制备硫酸铜的流程如图所示。
（1）灼烧前，一般先将废铜渣粉碎，其目的是
。
（2）CuO粉末在隔绝空气条件下高温加热，能发生反应：$\ce{CuO\xlongequal{高温} O_{2} + X}$（X为一种铜的氧化物）。
① 该反应属于基本反应类型中的
反应。
② X中铜元素与氧元素的质量比为$8:1$，写出X的化学式：
。
（3）酸浸时一般需要搅拌，该操作所使用的仪器是
（填名称）。
（4）实验室中也可通过$\ce{Cu + 2H_{2}SO_{4}(浓)\xlongequal{\Delta} CuSO_{4} + SO_{2}\uparrow + 2H_{2}O}$来制备硫酸铜，但实际工业中一般不采用该方法，其原因是
（写出一条）。
（5）制得的$\ce{CuSO_{4}}$可催化分解$\ce{H_{2}O_{2}}$，写出该反应的化学方程式：
。
答案：21.（1）增大反应物之间的接触面积,使反应更快、更充分 （2）① 分解 ② $\ce{Cu_{2}O}$ （3）玻璃棒 （4）生成的$\ce{SO_{2}}$会污染空气(或原料硫酸的消耗量大等合理答案均可) （5）$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{CuSO_{4}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
解析：
【分析】
本题围绕废铜渣制备硫酸铜的流程，考查实验操作目的、反应类型判断、化学式计算、实验仪器、工业制备的优缺点及化学方程式书写。解题时需结合各问题的化学原理：（1）粉碎固体可增大反应物接触面积，加快反应速率；（2）根据反应特征判断反应类型，利用元素质量比计算化学式；（3）回忆搅拌所用仪器；（4）从环保或原料成本角度分析工业制备的差异；（5）掌握催化剂作用下过氧化氢分解的反应方程式。
【解析】
（1）将废铜渣粉碎，能增大反应物之间的接触面积，使灼烧时反应更快、更充分，故答案为增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分。
（2）①该反应是一种物质分解生成两种物质，符合分解反应“一变多”的特征，属于分解反应；②设X的化学式为$\ce{Cu_{x}O_{y}}$，由铜元素与氧元素质量比为$8:1$，得$(64x):(16y)=8:1$，解得$x:y=2:1$，故X为$\ce{Cu_{2}O}$。
（3）酸浸时搅拌使用的仪器是玻璃棒。
（4）铜与浓硫酸反应会生成有毒的$\ce{SO_{2}}$，污染空气，且消耗硫酸量大，因此工业一般不采用该方法。
（5）硫酸铜催化$\ce{H_{2}O_{2}}$分解生成水和氧气，反应方程式为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{CuSO_{4}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$。
【答案】
（1）增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分
（2）①分解；②$\ce{Cu_{2}O}$
（3）玻璃棒
（4）生成的$\ce{SO_{2}}$会污染空气（或原料硫酸的消耗量大等合理答案均可）
（5）$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{CuSO_{4}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
【知识点】
化学实验基本操作、化学方程式书写、反应类型判断
【点评】
本题以废铜渣制备硫酸铜为载体，综合考查多个化学基础知识点，涵盖实验操作、反应原理、化学计算等，注重基础知识的应用，难度适中。
【难度系数】
0.6
三、实验与探究题(共16分)
22(7分)化学是一门以实验为基础的科学。根据如图所示的仪器装置,回答问题。
(1)写出装置B中仪器①的名称:
。
(2)实验室用高锰酸钾固体制$\ce{O_{2}}$,可选择的发生装置是
(填字母),装入试剂前必须进行的操作是
,若用装置F收集氧气,氧气应从
(填“a”或“b”)端进入。
(3)用浓度较高的过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气,其中二氧化锰起
作用。为控制气流速率,最好选用如图乙中的装置
(填序号)。
(4)生活中潜水呼吸面具的原理是用过氧化钠$(\ce{Na_{2}O_{2}})$固体与二氧化碳反应来制取氧气,补全该反应的化学方程式:$\ce{2Na_{2}O_{2} +2CO_{2}\xlongequal{\;\;}2}\_\_\_\_\_\_+\ce{O_{2}}$。
答案：22.（1）长颈漏斗 （2）A 检查装置的气密性 a （3）催化 ③ （4）$\ce{Na_{2}CO_{3}}$
解析：
【分析】
1. 识别仪器：装置B中仪器①是常见的添加液体的仪器，需回忆其名称。
2. 高锰酸钾制氧：反应物为固体、反应需加热，对应固体加热型发生装置；制取气体前必须检查装置气密性；氧气密度比空气大，用装置F收集时应从长管进气。
3. 过氧化氢制氧：二氧化锰是催化剂，起催化作用；控制气流速率需控制液体滴加速度，对应带分液漏斗的装置。
4. 推导化学式：根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，计算未知物的原子构成。
【解析】
（1）装置B中仪器①为长颈漏斗，用于添加液体药品。
（2）高锰酸钾制取氧气，反应物为固体且反应需要加热，故发生装置选A；装入试剂前必须检查装置气密性，防止装置漏气；氧气密度比空气大，用装置F收集时，氧气应从长管a端进入，空气从短管b排出。
（3）过氧化氢分解制取氧气时，二氧化锰作为催化剂，起催化作用；要控制气流速率，需控制过氧化氢溶液的滴加速度，装置③的分液漏斗可通过活塞调节液体滴加速率，从而控制反应速率，故选装置③。
（4）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变：反应前Na原子4个、O原子8个、C原子2个，反应后O₂含2个O原子，因此2个未知物分子含4个Na原子、2个C原子、6个O原子，即每个未知物为Na₂CO₃。
【答案】
（1）长颈漏斗 （2）A；检查装置的气密性；a （3）催化；③ （4）$\ce{Na_{2}CO_{3}}$
【知识点】
常见化学仪器、氧气的实验室制取、质量守恒定律
【点评】
本题围绕氧气制取展开，涵盖仪器识别、实验操作、反应原理及质量守恒定律应用，均为化学实验核心基础知识点，难度适中，适合巩固实验基础。
【难度系数】
0.7
