Question

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

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

①儀器b的名稱是_________，作用為_________。

②能說明甲醛具有還原性的實驗現(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行實驗。

依次連接的合理順序為A→B→___→_____→_____→_____→G，__________裝置B的作用是______。

（3）已知：。設(shè)計實驗證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4 價，___________。

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

已知：Cu2O [Cu(NH3)4]+(無色) [Cu(NH3)4]2+(藍色)

①搖動錐形瓶i的目的是__________。

②錐形瓶ii中固體完全溶解得深藍色溶液的離子方程式為_______________。

③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】 球形冷凝管 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 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 有利于溶液與空氣中O2的接觸 2Cu+O2+8NH3·H2O2[Cu(NH3)4]2++4OH+6H2O n(Cu2O)∶n(Cu)=l∶200

【解析】(1)①儀器b為球形冷凝管，主要是冷凝回流反應(yīng)物，故答案為：球形冷靜管；冷凝回流；

②能說明甲醛具有還原性的實驗現(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)為確認氣體產(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)實驗驗證，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中無水硫酸銅檢驗是否生成水蒸氣，裝置C中澄清石灰水檢驗是否生成二氧化碳驗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為ABEFDCG，裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗，故答案為：EFDC；吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗；

(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氣體，設(shè)計實驗證明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氧化亞銅加入濃氨水得到無色溶液，在空氣中變化為藍色，搖動錐形瓶ⅰ的目的是有利于溶液與空氣中的氧氣接觸，故答案為：有利于溶液與空氣中的氧氣接觸；

②錐形瓶ⅱ中固體完全溶解得深藍色溶液是銅、氧氣和一水合氨溶液反應(yīng)生成深藍色絡(luò)離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O，故答案為：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O；

③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[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，故答案為：1：200。