Question

【題目】某課題組同學(xué)受葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)實驗的啟示，擬設(shè)計實驗利用氧化銅探究乙醛的還原性。

【提出猜想】 猜想 1： CH3CHO＋2CuO CH3COOH＋Cu2O；

猜想 2：_______________________ （寫出化學(xué)方程式）。

【定性實驗】（1）甲同學(xué)設(shè)計下圖裝置進(jìn)行實驗（部分夾持裝置已略去）：

已知： 乙醛和乙酸的沸點分別為 20.8℃、 117.9℃。

按上述裝置進(jìn)行實驗，當(dāng)氧化銅完全反應(yīng)后停止實驗。

①為達(dá)到良好的冷凝效果，方框中 C 裝置應(yīng)選用_________（填儀器名稱）；實驗中先通入乙醛蒸氣，后點燃裝置 B 處酒精燈，這樣操作的目的是_________。

②已知： Cu2O 呈紅色，在酸性條件下發(fā)生反應(yīng) Cu2O＋2H+＝Cu＋Cu2+＋H2O。 請你設(shè)計實驗證明猜想 1 成立。

實驗操作：____________________________________ 。

實驗現(xiàn)象：____________________________________ 。

【定量實驗】（2）乙同學(xué)設(shè)計了如下圖所示實驗方案定量探究紅色固體的成分。

已知：醋酸亞鉻[Cr(CH3COO)2]溶液可以吸收少量的 O2。

①下列有關(guān)說法正確的是（填標(biāo)號）_______ 。

a. 裝置 D 可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止

b. 裝置 F 中盛裝醋酸亞鉻溶液

c. 向裝置 D 中加入少量硫酸銅固體可加快反應(yīng)

d. 實驗中觀察到裝置 G 中有明顯現(xiàn)象

②裝置 G 中紅色粉末完全反應(yīng)后，稱得固體粉末質(zhì)量為 19.2 g；裝置 H 凈增質(zhì)量為2.0 g。請選擇合理數(shù)據(jù)計算，確定紅色粉末的成分及物質(zhì)的量： _______。

Answer 1

【答案】 CH3CHO＋CuOCH3COOH＋Cu 直形冷凝管 排盡裝置中的空氣，防止乙醛被氧氣氧化 取B中固體少許于試管中，加入適量稀硫酸震蕩 溶液變成藍(lán)色，有紅色固體殘余（見溶液變藍(lán)色給可） ac 0.1 mol Cu2O，0.1 mol Cu

【解析】該實驗的目的是：利用氧化銅探究乙醛的還原性，根據(jù)猜想 1： CH3CHO＋2CuO CH3COOH＋Cu2O；乙醛將氧化銅還原為氧化亞銅，故可以猜想，乙醛將氧化銅還原為銅。觀察裝置，A中產(chǎn)生乙醛蒸汽，進(jìn)入B發(fā)生反應(yīng)，在M處收集乙酸，故C裝置的作用是冷凝。

猜想二：若乙醛將氧化銅還原為銅的話，方程式應(yīng)為：CH3CHO＋CuOCH3COOH＋Cu；

①C 裝置要起到冷凝效果，應(yīng)選用直形冷凝管；應(yīng)為乙醛容易被氧化，所以實驗中先通入乙醛蒸氣，后點燃裝置 B 處酒精燈，這樣操作的目的是排盡裝置中的空氣，防止乙醛被氧氣氧化；

②要證明猜想 1 成立，即證明產(chǎn)物是Cu2O，根據(jù)反應(yīng)Cu2O＋2H+＝Cu＋Cu2+＋H2O，故取B中固體少許于試管中，加入適量稀硫酸振蕩，溶液變成藍(lán)色，且有紅色固體殘余，即證明證明產(chǎn)物是Cu2O；

（2）要定量探究紅色固體的成分，觀察裝置，此實驗的原理即是用氫氣還原紅色固體，通過測量粉末質(zhì)量的變化，測定紅色固體中氧的含量。

①a.啟普發(fā)生器可以控制反應(yīng)的開始與停止，故a正確；b. 裝置 F 中應(yīng)盛放的是濃硫酸吸收氫氣中的水蒸氣，不需要吸收氧氣，開始前就應(yīng)該將裝置內(nèi)空氣全部排出，故b錯誤； c. 向裝置 D 中加入少量硫酸銅固體可形成銅鋅原電池可加快反應(yīng)，故c正確；d.裝置 G 中，氫氣還原氧化亞銅得到銅依然是紅色的，故沒有明顯現(xiàn)象，故d錯誤，故選ac；

②H中的增重還包括空氣中的水分等，故2.0g不能用，完全反應(yīng)后，稱得固體粉末質(zhì)量為 19.2 g，反應(yīng)前后粉末減少1.6g，即粉末中m（O）=1.6g，n（O）=0.1mol，m（Cu）=19.2g，n（Cu）=0.3mol，故該粉末不全是Cu2O，還應(yīng)該有Cu，n（Cu2O）=0.1mol，n（Cu）=0.1mol。