Question

15．甲醛是深受關(guān)注的有機(jī)化合物．甲醛含量的測定有多種方法，例如：在調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中加入甲醛水溶液，經(jīng)充分反應(yīng)后，產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質(zhì)的量與甲醛的物質(zhì)的量相等，然后用已知濃度的硫酸滴定氫氧化鈉．
完成下列填空：
（1）將4.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應(yīng)后，用濃度為1.100mol/L的硫酸滴定，至終點(diǎn)時(shí)耗用硫酸20.00mL．甲醛水溶液的濃度為11mol/L；上述滴定中，若滴定管規(guī)格為50mL，甲醛水溶液取樣不能超過10mL．
（2）甲醛和新制氫氧化銅的反應(yīng)顯示了甲醛的還原性，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式通常表示如下：
HCHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$HCOOH+Cu₂O↓+2H₂O，每1mol甲醛參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1.204×10²⁴個(gè)．甲醛中的碳的雜化方式為sp²．（填sp、sp²、sp³）

Answer 1

分析 （1）將4.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應(yīng)后，得到溶液中含有NaOH，由硫酸的物質(zhì)的量可得NaOH，以此確定甲醛的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算濃度；若滴定管規(guī)格為50mL，如硫酸全部反應(yīng)，體積為50mL，則可知消耗硫酸的物質(zhì)的量，可知需要甲醛的物質(zhì)的量，結(jié)合其濃度，可確定體積；
（2）根據(jù)方程式中碳元素的化合價(jià)變化分析計(jì)算，用甲醛中的成鍵來分析碳原子的雜化類型．

解答 解：（1）產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質(zhì)的量與甲醛的物質(zhì)的量相等，n（H₂SO₄）=1.100mol/L×0.02L=0.022mol，
將4.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調(diào)至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應(yīng)后，得到溶液中含有NaOH，加入硫酸發(fā)生H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，
則n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.044mol，c（HCHO）=$\frac{0.044mol}{0.004L}$=11mol/L，
若滴定管規(guī)格為50mL，如硫酸全部反應(yīng)，體積為50mL，則可知消耗硫酸的物質(zhì)的量為0.05L×11mol/L=0.055mol，
則n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.11mol，
甲醛水溶液取樣不能超過的體積為$\frac{0.11mol}{11mol/L}$=0.01L=10mL，
故答案為：11；10； 
（2）HCHO分子中碳原子化合價(jià)為0價(jià)，HCHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$HCOOH+Cu₂O↓+2H₂O，甲酸中碳原子化合價(jià)為+2價(jià)，每1mol甲醛參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2N_A，即1.204×10²⁴，甲醛分子中含有碳氧雙鍵，共有3個(gè)σ鍵，則碳原子軌道的雜化類型為sp²雜化，
故答案為：1.204×10²⁴；sp²．

點(diǎn)評(píng) 本題以甲醛為載體綜合考查物質(zhì)的含量測定、雜化理論的應(yīng)用，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)和計(jì)算能力的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)習(xí)的積極性，難度中等．