Question

【題目】已知:①甲醛(HCHO)與葡萄糖化學(xué)性質(zhì)相似，都具有還原性。②甲酸鈣易溶于水。為探究過量甲醛和新制Cu(OH)2反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

（1）在右圖裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向a中加入0.5 mol·L-1CuSO4溶液50 mL和5 mol·L-1NaOH溶液100 mL，振蕩，再加入40％的甲醛溶液50 mL，緩慢加熱20分鐘后冷卻至室溫。

①儀器a的名稱是_____________；

②能說明甲醛具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是______________。

（2）上述實(shí)驗(yàn)有副反應(yīng)發(fā)生，產(chǎn)生的氣體為CO、H2中的一種或兩種。為確認(rèn)氣體成分，將裝置A和如下圖所示裝置連接后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

依次連接的合理順序?yàn)?/span>A→B→___→____→____→____→G，裝置B的作用是_________。有H2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________________。

（3）已知HCHOHCOOHH2CO3。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明a中甲醛中的碳元素未被氧化成+4價(jià)。寫出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論______________________。

（4）反應(yīng)后a中有紅色固體產(chǎn)生，為探究其組成，提出如下假設(shè)：

假設(shè)一：只有Cu2O。 假設(shè)二：只有Cu。

假設(shè)三：Cu2O和CuO 假設(shè)四：________________________ ；

假設(shè)_______明顯不成立，理由是___________________________ 。

進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（以下每步均充分反應(yīng)）：

已知：Cu2O [Cu(NH3)4]+（無色）[Cu(NH3)4]2+（藍(lán)色）

①錐形瓶ii中固體完全溶解得深藍(lán)色溶液的離子方程式為____________________；

②將容量瓶ii中的溶液稀釋100倍后，溶液的顏色與容量瓶i相近。由此可知固體產(chǎn)物的組成及物質(zhì)的量之比約為________________。

Answer 1

【答案】 三頸瓶或三頸燒瓶 a中出現(xiàn)磚紅色物質(zhì) E F D C 吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn) F中黑色固體變紅色，D中固體變藍(lán)色 取少量a中反應(yīng)后的清液，滴入過量稀硫酸，未見氣泡產(chǎn)生，說明甲醛中的碳元素未被氧化成+4價(jià) Cu2O和Cu 三 CuO為黑色固體 2Cu+O2+8NH3·H2O ===2[Cu(NH3)4]2++4OH－+6H2O n(Cu2O)︰n(Cu)＝1︰200

【解析】（1）①儀器a為三頸燒瓶，又名三頸瓶；

故答案為：三頸瓶或三頸燒瓶

②能說明甲醛具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是和新制氫氧化銅加熱反應(yīng)生成氧化亞銅紅色沉淀，即a中出現(xiàn)磚紅色物質(zhì)；

故答案為：a中出現(xiàn)磚紅色物質(zhì)；
（2）根據(jù)題中所給的裝置藥品可知，為檢驗(yàn)產(chǎn)物中CO、H2，可利用二者的還原性，將氧化銅還原，且各自產(chǎn)物不同，分別驗(yàn)證產(chǎn)物。H2還原CuO，生成水，水可以用無水硫酸銅檢驗(yàn)；CO還原CuO生成CO2，可以澄清石灰水來檢驗(yàn)；又氣體經(jīng)過澄清石灰水會(huì)帶有水，故先驗(yàn)水，再驗(yàn)CO2；甲醛也具有還原性，為防止甲醛干擾實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行還原氧化銅之前，應(yīng)先將甲醛除去。

根據(jù)以上分析可知，裝置A連接裝置B除去甲醛，再連接裝置E吸收水蒸氣，通過裝置F中氧化銅加熱反應(yīng)，利用裝置D中無水硫酸銅檢驗(yàn)是否生成水蒸氣，裝置C中澄清石灰水檢驗(yàn)是否生成二氧化碳，通過裝置G收集剩余氣體，依次連接的合理順序?yàn)锳BEFDCG。裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)；F中黑色固體變紅色，D中固體變藍(lán)色說明有氫氣生成；

故答案為：E→F→D→C；吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)；F中黑色固體變紅色，D中固體變藍(lán)色；

（3）甲醛被氧化為甲酸，甲酸被氧化為碳酸，若堿溶液中甲醛被氧化生成碳酸鹽，加入濃鹽酸會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)的方法為：取少量a中反應(yīng)后的清液，滴入過量的稀硫酸，未見氣泡產(chǎn)生，說明甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)；

故答案為：取少量a中反應(yīng)后的清液，滴入過量稀硫酸，未見氣泡產(chǎn)生，說明甲醛中的碳元素未被氧化成+4價(jià)；

（4）Cu2O和Cu都是紅色，所以還可以假設(shè)反應(yīng)a中的紅色固體既有Cu2O又有Cu；假設(shè)三明顯不成立，不可能含有CuO，因?yàn)?/span>CuO是黑色固體；

故答案為：Cu2O和Cu；CuO；CuO是黑色固體；

①錐形瓶ⅱ中固體完全溶解得深藍(lán)色溶液是銅、氧氣和一水合氨溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色絡(luò)離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O；

故答案為：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O；
②將容量瓶ⅱ中的溶液稀釋100倍后，溶液的顏色與容量瓶ⅰ相近．由此可知固體產(chǎn)物的組成及物質(zhì)的量之比約為n（Cu2O）：n（Cu）=1：200；

故答案為：n（Cu2O）：n（Cu）=1：200。