Question

【題目】甲醛(HCHO)與葡萄糖相似具有強(qiáng)還原性，40%甲醛溶液沸點(diǎn)為96℃，易揮發(fā)。為探究過(guò)量甲醛和新制Cu(OH)2反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行如下研究。

（1）在如圖裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，向a中加入0.5mol/LCuSO4溶液50mL和5mol/LNaOH溶液100mL，振蕩，再加入40%的甲醛溶液40mL，緩慢加熱a，在65℃時(shí)回流20分鐘后冷卻至室溫。反應(yīng)過(guò)程中觀察到有棕色固體生成，最后變成紅色，并有氣體產(chǎn)生。

①儀器a的名稱是__，儀器b的作用為__。

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

（2）查閱資料發(fā)現(xiàn)氣體產(chǎn)物是副反應(yīng)產(chǎn)生的。為確認(rèn)氣體產(chǎn)物含H2不含CO，將裝置A和如圖所示的裝置連接后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①依次連接的合理順序?yàn)?/span>A→B→___→____→___→___→G；___

②裝置B的作用是___；

③確認(rèn)氣體產(chǎn)物中含H2而不含CO的現(xiàn)象是___。

（3）已知：。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)的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量a中反應(yīng)后的清液，___，則說(shuō)明甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)。

（4）為研究紅色固體產(chǎn)物的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)(以下每步均充分反應(yīng))：

已知：i：Cu2O[Cu(NH3)4]+(無(wú)色)[Cu(NH3)4]2+(藍(lán)色)。

ⅱ：2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O

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 冷凝回流 A中出現(xiàn)紅色物質(zhì)（或A中出現(xiàn)棕色物質(zhì)) E→F→D→C 吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn) C中澄清石灰水不變渾濁，D中無(wú)水硫酸銅變藍(lán) 滴入過(guò)量的濃鹽酸，未見氣泡產(chǎn)生 n(Cu2O)：n(Cu)=l：200

【解析】

(1)①根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)和性能確定儀器a的名稱；儀器b為球形冷凝管；

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)氣體產(chǎn)物中含H2不含CO，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(guò)裝置F中氧化銅加熱反應(yīng)，利用裝置D中無(wú)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(guò)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(huì)生成二氧化碳?xì)怏w。據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；

(4)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(shuō)明濃度相同。

(1)①儀器a的名稱是三頸瓶，儀器b為球形冷凝管，主要是冷凝回流反應(yīng)物；

②能說(shuō)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A中出現(xiàn)紅色物質(zhì)(或A中出現(xiàn)棕色物質(zhì))，故答案為：A中出現(xiàn)紅色物質(zhì)(或A中出現(xiàn)棕色物質(zhì))；

(2)①為確認(rèn)氣體產(chǎn)物中含H2不含CO，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(guò)裝置F中氧化銅加熱反應(yīng)，利用裝置D中無(wú)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(guò)裝置G收集剩余氣體，依次連接的合理順序?yàn)?/span>ABEFDCG；

②裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)；

③當(dāng)觀察到C中澄清石灰水不變渾濁，D中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，即可確認(rèn)氣體產(chǎn)物中含H2而不含CO；

(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(guò)量的濃鹽酸，未見氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)；

(4)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(shuō)明[Cu(NH3)4]2+濃度相同，根據(jù)銅元素守恒可知，固體產(chǎn)物的組成及物質(zhì)的量之比約為n(Cu2O)：n(Cu)=1：200。