Question

【題目】已知:①甲醛(HCHO)與葡萄糖化學性質相似，都具有還原性。②甲酸鈣易溶于水。為探究過量甲醛和新制Cu(OH)2反應的產物，進行如下實驗。

（1）在右圖裝置中進行實驗，向a中加入0.5 mol·L-1CuSO4溶液50 mL和5 mol·L-1NaOH溶液100 mL，振蕩，再加入40％的甲醛溶液50 mL，緩慢加熱20分鐘后冷卻至室溫。

①儀器a的名稱是_____________；

②能說明甲醛具有還原性的實驗現象是______________。

（2）上述實驗有副反應發生，產生的氣體為CO、H2中的一種或兩種。為確認氣體成分，將裝置A和如下圖所示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_________。有H2的實驗現象是_________________________。

（3）已知HCHOHCOOHH2CO3。設計實驗證明a中甲醛中的碳元素未被氧化成+4價。寫出實驗操作、現象、結論______________________。

（4）反應后a中有紅色固體產生，為探究其組成，提出如下假設：

假設一：只有Cu2O。 假設二：只有Cu。

假設三：Cu2O和CuO 假設四：________________________ ；

假設_______明顯不成立，理由是___________________________ 。

進行如下實驗（以下每步均充分反應）：

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

①錐形瓶ii中固體完全溶解得深藍色溶液的離子方程式為____________________；

②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。由此可知固體產物的組成及物質的量之比約為________________。

Answer 1

【答案】 三頸瓶或三頸燒瓶 a中出現磚紅色物質 E F D C 吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續檢驗 F中黑色固體變紅色，D中固體變藍色 取少量a中反應后的清液，滴入過量稀硫酸，未見氣泡產生，說明甲醛中的碳元素未被氧化成+4價 Cu2O和Cu 三 CuO為黑色固體 2Cu+O2+8NH3·H2O ===2[Cu(NH3)4]2++4OH－+6H2O n(Cu2O)︰n(Cu)＝1︰200

【解析】（1）①儀器a為三頸燒瓶，又名三頸瓶；

故答案為：三頸瓶或三頸燒瓶

②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，即a中出現磚紅色物質；

故答案為：a中出現磚紅色物質；
（2）根據題中所給的裝置藥品可知，為檢驗產物中CO、H2，可利用二者的還原性，將氧化銅還原，且各自產物不同，分別驗證產物。H2還原CuO，生成水，水可以用無水硫酸銅檢驗；CO還原CuO生成CO2，可以澄清石灰水來檢驗；又氣體經過澄清石灰水會帶有水，故先驗水，再驗CO2；甲醛也具有還原性，為防止甲醛干擾實驗，再進行還原氧化銅之前，應先將甲醛除去。

根據以上分析可知，裝置A連接裝置B除去甲醛，再連接裝置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，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，防止其干擾后續檢驗；F中黑色固體變紅色，D中固體變藍色說明有氫氣生成；

故答案為：E→F→D→C；吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續檢驗；F中黑色固體變紅色，D中固體變藍色；

（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，滴入過量的稀硫酸，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：取少量a中反應后的清液，滴入過量稀硫酸，未見氣泡產生，說明甲醛中的碳元素未被氧化成+4價；

（4）Cu2O和Cu都是紅色，所以還可以假設反應a中的紅色固體既有Cu2O又有Cu；假設三明顯不成立，不可能含有CuO，因為CuO是黑色固體；

故答案為：Cu2O和Cu；CuO；CuO是黑色固體；

①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生成深藍色絡離子，反應的離子方程式為：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O；

故答案為：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O；
②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．由此可知固體產物的組成及物質的量之比約為n（Cu2O）：n（Cu）=1：200；

故答案為：n（Cu2O）：n（Cu）=1：200。