Question

18．甲醛（HCHO）與葡萄糖相似具有還原性．為探究過量甲醛和新制Cu（OH）₂反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行如下研究．
（1）在下圖裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向a中加入0.5mol•L^-1CuSO₄溶液50mL和5mol•L^-1NaOH溶液100mL，振蕩，再加入40%的甲醛溶液50mL，緩慢加熱a 20分鐘后冷卻至室溫．

①儀器b的名稱是球形冷凝管；
②能說明甲醛具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是a中出現(xiàn)磚紅色物質(zhì)．
（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)锳→B→E→F→D→C→G，裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)．有H₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是F中黑色固體變紅色，D中固體變藍(lán)色．
（3）已知：．設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明a中甲醛中的碳元素未被氧化成+4價．寫出實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論取少量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．
（4）反應(yīng)后a中有紅色固體產(chǎn)生，為研究其組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（以下每步均充分反應(yīng)）：

已知：Cu₂O$\stackrel{易溶于濃氨水}{→}$[Cu（NH₃）₄]⁺（無色）$\stackrel{在空氣中}{→}$[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2Cu+O₂+8NH₃•H₂O=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．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)儀器構(gòu)造可知為冷凝管；
②甲醛具有還原性，和新制氫氧化銅加熱反應(yīng)生成氧化亞銅紅色沉淀；
（2）為確認(rèn)產(chǎn)生的氣體為CO、H₂中的一種或兩種，裝置A連接裝置B除去甲醛，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，利用裝置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)是否生成二氧化碳驗(yàn)證氣體中是否含一氧化碳，通過裝置G收集剩余氣體；
（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，加入濃鹽酸會生成二氧化碳?xì)怏w．據(jù)此設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
（4）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；
②反應(yīng)現(xiàn)象和元素守恒得到固體物質(zhì)組成為氧化亞銅和銅，將容量瓶ⅱ中的溶液稀釋100倍后，溶液的顏色與容量瓶ⅰ相近說明濃度相同．

解答 解：（1）①儀器b為球形冷凝管；
故答案為：球形冷凝管；
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）為確認(rèn)產(chǎn)生的氣體為CO、H₂中的一種或兩種，裝置A連接裝置B除去甲醛，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，利用裝置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)是否生成二氧化碳驗(yàn)證氣體中是否含一氧化碳，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，加入濃鹽酸會生成二氧化碳?xì)怏w．設(shè)計實(shí)驗(yàn)證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4價的方法為：取少量a中反應(yīng)后的清液，滴入過量的濃鹽酸，未見氣泡產(chǎn)生，說明甲醛的碳元素未被氧化成+4價；
故答案為：取少量a中反應(yīng)后的清液，滴入過量的濃鹽酸，未見氣泡產(chǎn)生，說明甲醛的碳元素未被氧化成+4價；
（4）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+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]₂⁺+4OH^-+6H₂O；
故答案為：2Cu+8NH₃•H₂O+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．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究、物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)關(guān)系分析判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．