Question

同學(xué)甲認(rèn)為甲醛與新制Cu（OH）₂懸濁液的反應(yīng)與乙醛類似，產(chǎn)物是Cu₂O和甲酸鈉，并設(shè)計實驗進(jìn)行驗證：
向3.5mL新制氫氧化銅堿性懸濁液中加40%福爾馬林溶液2mL，加熱，有較多無色氣泡逸出．最終試管內(nèi)所得紅色沉淀與乙醛跟氫氧化銅懸濁液反應(yīng)所得固體顏色有所不同，試管內(nèi)壁沉積了一層紫紅色的固體物質(zhì)．
【資料】
（1）甲醛屬于強(qiáng)還原劑，在堿性條件下還原性更強(qiáng)，在空氣中能緩慢氧化成甲酸．
（2）CO也能還原銀氨溶液產(chǎn)生銀鏡．
（3）Cu₂O在酸性溶液中轉(zhuǎn)化為Cu²⁺、Cu．
（4）Cu₂O能溶于濃氨水形成無色配合物離子[Cu（NH₃）₂]⁺，并在空氣中立即被氧化為藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺．置于空氣中，Cu也能緩慢溶于濃氨水生成藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺．
同學(xué)甲分別對實驗過程中產(chǎn)生的紅色沉淀及氣體的成分進(jìn)行探究．
（1）取少量實驗中所得的紅色沉淀于試管中，加入適量濃氨水，振蕩，溶液顏色無明顯變化，靜置數(shù)小時后，溶液顏色略呈淺藍(lán)色，但試管底部紅色沉淀的量變化不大．由此判斷紅色沉淀可能是

 

（寫化學(xué)式）．用離子方程式解釋溶液略呈淺藍(lán)色的原因

 

．
（2）為進(jìn)一步驗證上述結(jié)論，另取少量實驗中所得的紅色沉淀于試管，加入

 

．
a．稀硫酸         b．稀硝酸         c．濃硝酸
若觀察到

 

的現(xiàn)象，可證明前面判斷正確．
（3）同學(xué)甲認(rèn)為無色氣體可能是二氧化碳、甲醛或兩者的混合氣體．同學(xué)乙認(rèn)為該氣體中不可能含有二氧化碳，理由是

 

，并設(shè)計實驗方案，將產(chǎn)生的無色氣體通入銀氨溶液中，水浴加熱，試管壁上有銀鏡形成．據(jù)此實驗現(xiàn)象判斷無色氣體的成分是甲醛．
（4）兩同學(xué)進(jìn)一步查閱資料，發(fā)現(xiàn)無色氣體的主要成分也可能是CO．設(shè)計如下實驗方案，進(jìn)一步探究：
氣體→水洗→堿石灰→

CuO

加熱

→澄清石灰水
實驗現(xiàn)象：氧化銅由黑變紅、澄清石灰水變渾濁．
方案中水洗的目的是

 

．
（5）實驗證明：甲醛與新制Cu（OH）₂懸濁液產(chǎn)生的大量無色氣泡的主要成分是

 

．你認(rèn)為甲醛與新制Cu（OH）₂懸濁液反應(yīng)的氧化產(chǎn)物還可能有

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）依據(jù)Cu₂O能溶于濃氨水形成無色配合物離子[Cu（NH₃）₂]⁺，并在空氣中立即被氧化為藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺．置于空氣中，Cu也能緩慢溶于濃氨水生成藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺，分析可知紅色沉淀不溶于濃氨水判斷為銅，置于空氣中，Cu也能緩慢溶于濃氨水生成藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺；
（2）依據(jù)銅和稀硝酸、濃硝酸反應(yīng)，與稀硫酸不反應(yīng)設(shè)計實驗驗證；
（3）新制氫氧化銅堿性懸濁液中加40%福爾馬林溶液2mL，加熱，有較多無色氣泡逸出，不可能為二氧化碳；
（4）氧化銅由黑變紅、澄清石灰水變渾濁，說明是還原性氣體含有氧化銅生成銅，生成二氧化碳通入石灰水變渾濁，甲醛液具有還原性，水洗的目的是洗去甲醛防止干擾二氧化碳檢驗；
（5）依據(jù)（4）中 反應(yīng)現(xiàn)象可知甲醛和氫氧化銅濁液反應(yīng)生成無色氣體為CO，甲醛被氧化亞銅氧化生成甲酸鹽，或被氧化為碳酸在堿性溶液中生成碳酸鹽．

解答： 解：（1）取少量實驗中所得的紅色沉淀于試管中，加入適量濃氨水，振蕩，溶液顏色無明顯變化，靜置數(shù)小時后，溶液顏色略呈淺藍(lán)色，但試管底部紅色沉淀的量變化不大，結(jié)合Cu₂O能溶于濃氨水形成無色配合物離子[Cu（NH₃）₂]⁺，并在空氣中立即被氧化為藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺．置于空氣中，Cu也能緩慢溶于濃氨水生成藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺，分析可知紅色沉淀不溶于濃氨水判斷為銅，置于空氣中，Cu也能緩慢溶于濃氨水生成藍(lán)色的[Cu（NH₃）₄]²⁺，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu+O₂+8NH₃?H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O；
故答案為：Cu；2Cu+O₂+8NH₃?H₂O=2[Cu（NH₃）₄]²⁺+4OH^-+6H₂O；
（2）銅和稀硝酸、濃硝酸反應(yīng)，與稀硫酸不反應(yīng)，為進(jìn)一步驗證上述結(jié)論，另取少量實驗中所得的紅色沉淀于試管加入稀硫酸，若觀察溶液顏色不變藍(lán)（或無明顯變化）說明是銅；
故答案為：a；溶液顏色不變藍(lán)（或無明顯變化）；
（3）同學(xué)甲認(rèn)為無色氣體可能是二氧化碳、甲醛或兩者的混合氣體．同學(xué)乙認(rèn)為該氣體中不可能含有二氧化碳，理由是3.5mL新制氫氧化銅堿性懸濁液中不能生成二氧化碳；
故答案為：所用濁液呈堿性；
（4）氣體→水洗→堿石灰→

CuO

加熱

→澄清石灰水，實驗現(xiàn)象：氧化銅由黑變紅、澄清石灰水變渾濁，說明無色氣體為CO，甲醛液具有還原性，水洗是為了除去揮發(fā)出甲醛氣體，防止干擾一氧化碳?xì)怏w的檢驗；
故答案為：除去揮發(fā)出的甲醛氣體；
（5）甲醛被氧化亞銅氧化，可以氧化為甲酸，在堿溶液中生成甲酸鹽，或被氧化為碳酸，堿溶液中反應(yīng)生成碳酸鹽，所以可能生成CO₃^2-、HCOO^-；
故答案為：CO；CO₃^2-、HCOO^-．

點評：本題考查了甲醛性質(zhì)的分析應(yīng)用，反應(yīng)產(chǎn)物的檢驗方法設(shè)計，題干信息的分析應(yīng)用，掌握物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象的理解應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．