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甲醛易揮發，甲酸鈣易溶于水。為探究過量的甲醛和新制Cu(OH)2反應的產物，進行如下實驗：

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

儀器a、b的名稱分別是________________、_______________。

（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→____→____→____→____→____→G。副產物中如果有CO，實驗現象是：_____________________________________。

（3）已知HCHO 最終被氧化為CO32-，請寫出a容器中發生的反應化學方程式：_________________________________________。

（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：CuO和Cu 假設四：_______________；

其中假設三明顯不成立，理由是___________________________________。

（5）為了對（4）的猜想進行驗證，進行如下實驗（以下任步均充分反應）：

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

①錐形瓶ii中固體加入濃氨水后，完全溶解得到深藍色溶液，該過程所發生的離子方程式為 __________________________________________；

②將容量瓶ii中的溶液稀釋20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】 三頸燒瓶 (恒壓)滴液漏斗 BEFDC F中黑色固體變紅色，C中變渾濁(出現白色沉淀) HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH→Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O Cu2O和Cu CuO為黑色固體 2Cu+O2+8NH3·H2O ===2[Cu(NH3)4]2++4OH－+6H2O n(Cu2O) ∶n(Cu)＝1︰40

【解析】(1) 儀器a為三頸燒瓶；儀器b為滴液漏斗；正確答案：三頸燒瓶；滴液漏斗。

（2）甲醛易揮發， 產生的氣體CO、H2中含有揮發出的甲醛，因此混合氣體先通入B裝置除去甲醛，然后用E裝置進行氣體干燥，干燥后的混合氣體進入F裝置，與氧化銅加熱反應，產生的氣體進入D裝置，進行水蒸氣的檢驗，剩余氣體最后進入G裝置；連接合理順序為BEFDC；一氧化碳還原氧化銅觀察到現象：F中黑色固體變紅色，C中變渾濁(出現白色沉淀)；正確答案： BEFDC；F中黑色固體變紅色，C中變渾濁(出現白色沉淀)。

（3）已知HCHO最終被氧化為CO32-，Cu(OH)2被還原為Cu2O；反應化學方程式為：HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH→Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O；正確答案：HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH→Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O。

（4）假設四為Cu2O和Cu的混合物；假設三中，CuO為黑色固體，不符合題意；正確答案：Cu2O和Cu ； CuO為黑色固體。

（5）①錐形瓶ii中固體銅與濃氨水、氧氣共同作用，生成深藍色溶液[Cu(NH3)4]2+，該過程所發生的離子方程式為2Cu+O2+8NH3·H2O ==2[Cu(NH3)4]2++4OH－+6H2O；正確答案：2Cu+O2+8NH3·H2O ==2[Cu(NH3)4]2++4OH－+6H2O。

②由上述反應過程可知固體產物的組成Cu2O和Cu；根據反應關系：容量瓶i中Cu2O→2[Cu(NH3)4]2+；容量瓶ii中2Cu→2[Cu(NH3)4]2+，將容量瓶ii中溶液稀釋20倍等于容量瓶i中溶液的濃度，即兩瓶溶液中c[Cu(NH3)4]2+ 相等，所以錐形瓶ii中Cu的量為Cu2O的40倍；正確答案：n(Cu2O) ∶n(Cu)＝1︰40。