Question

【題目】甲醛(HCHO)，無色氣體，易溶于水，有特殊的刺微氣味，對人眼、鼻等有刺激作用。40%甲醛溶液沸點為96℃，易揮發。甲醛在堿性溶液中具有極強的還原性。為探究過量甲醛和新制Cu(OH)2反應的產物成分，進行如下研究：

（1）在下圖裝置中進行實驗，向a中加入0.5mol·L-1CuSO4溶液50mL和5 mol·L-1 NaOH溶液100mL，振蕩，再加入40%的甲醛溶液40mL，緩慢加熱a，在65℃時回流20分鐘后冷卻至室溫。反應過程中觀察到有棕色固體生成，最后變成紅色，并有氣體產生。

①儀器b的名稱是____________。

②儀器c的作用為____________。

③能說明甲醛具有還原性的實驗現象是____________。

（2）查閱資料發現氣體產物是副反應產生的。為確認氣體產物中含H2不含CO，將裝置A和如下圖所示的裝置連接后進行實驗。

①依次連接的合理順序為：A→B→_____→_____→_____→_____→G，________

②裝置B的作用是_______________。

③確認氣體產物中含H2而不含CO的現象是_________________________。

（3）已知：。證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4價的實驗方案為：取少量a中反應后的清液，____________________，則說明甲醛的碳元素未被氧化成+4價。

（4）為研究紅色固體產物的組成，進行如下實驗(以下每步均充分反應)；

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

ⅱ.2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O

通過上述實驗，可以得出紅色固體產物主要是_______________。

Answer 1

【答案】 恒壓漏斗 冷凝回流 A中出現紅色物質 EFDC 吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續檢驗 F中顏色由黑變紅，D中變藍，C中澄清石灰水不變渾濁 滴入過量的濃鹽酸，未見氣泡產生 Cu2O和Cu

【解析】(1)儀器b為恒壓漏斗，故答案為：恒壓漏斗；

②儀器c為球形冷凝管，主要是冷凝回流反應物，故答案為：冷凝回流；

③能說明甲醛具有還原性的實驗現象是和新制氫氧化銅加熱反應生成氧化亞銅紅色沉淀A中出現紅色物質(或A中出現棕色物質)，故答案為：A中出現紅色物質(或A中出現棕色物質)；

(2)①為確認氣體產物中含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，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，故答案為：EFDC；

②裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續檢驗，故答案為：吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續檢驗；

③F中顏色由黑變紅，D中無水硫酸銅變藍，說明生成了水蒸氣，原氣體中含有氫氣，C中澄清石灰水不變渾濁，說明沒有生成二氧化碳，說明氣體產物中不含CO，故答案為：F中顏色由黑變紅，D中變藍，C中澄清石灰水不變渾濁；

(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中反應后的清液，滴入過量的濃鹽酸，未見氣泡產生，說明甲醛的碳元素未被氧化成+4價，故答案為：滴入過量的濃鹽酸，未見氣泡產生；

(4)紅色固體與濃氨水混合，得到無色溶液，在空氣中變化為藍色，說明含有Cu2O；剩余固體中加入濃氨水并搖動錐形瓶得深藍色溶液是銅、氧氣和一水合氨溶液反應生成深藍色絡離子，說明含有銅，因此紅色固體產物主要是Cu2O和Cu，故答案為：Cu2O和Cu。