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反應的產物，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）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：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。由此可知固體產物的組成及物質的量之比約為___________。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 冷凝回流 A中出現(xiàn)紅色物質(或A中出現(xiàn)棕色物質) 有利于溶液與空氣中O2的接觸 2Cu+O2+8NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH+6H2O n(Cu2O)∶n(Cu)=l∶200

【解析】

向a中加入0.5 mol/LCuSO4溶液50 mL和5 mol/LNaOH溶液100 mL，振蕩，制備了氫氧化化銅懸濁液。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。反應過程中觀察到有棕色固體生成，最后變成紅褐色，說明甲醛具有還原性。探究生成物的組成時，要注意仔細分析實驗步驟及現(xiàn)象。

（1）①根據(jù)儀器的構造可知，儀器b是球形冷凝管，40%甲醛溶液沸點為96℃，易揮發(fā)，故在反應過程中要有冷凝回流裝置以提高原料的利用率，故球形冷凝管的作用為冷凝回流。

②能說明甲醛具有還原性的實驗現(xiàn)象是A中出現(xiàn)紅色物質(或A中出現(xiàn)棕色物質)。

（2）①搖動錐形瓶時發(fā)生的變化是[Cu(NH3)4]+(無色) [Cu(NH3)4]2+(藍色)，顯然該過程中發(fā)生了氧化反應，故搖動錐形瓶i的目的是有利于溶液與空氣中O2的接觸。

②紅色固體經足量濃氨水溶解后仍有剩余，根據(jù)Cu2O [Cu(NH3)4]+(無色)可知，該固體只能是Cu，搖動錐形瓶ii，其中固體完全也能溶解得深藍色溶液，說明Cu溶解得到銅氨溶液，空氣中的氧氣溶于氨水中成為氧化劑，故該反應的離子方程式為2Cu+O2+8NH3·H2O=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，說明容量瓶ii中的溶液濃度約為容量瓶i的100倍，量瓶ii中的[Cu(NH3)4]+的物質的量約為容量瓶i的100倍，因此，在溶解之前，紅色的固體產物由Cu2O和Cu組成，物質的量之比約為n(Cu2O)∶n(Cu)=l∶200。