Question

11．甲醛（HCHO）與葡萄糖相似具有強(qiáng)還原性，40%甲醛溶液沸點(diǎn)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(jìn)行如下研究．
（1）在如圖裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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a，在65℃時(shí)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，最后變成紅色，并有氣體產(chǎn)生．
①儀器b的名稱是球形冷靜管，作用為冷凝回流．
②能說明甲醛具有還原性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是A中出現(xiàn)紅色物質(zhì)（或A中出現(xiàn)棕色物質(zhì)）．
（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(rèn)氣體產(chǎn)物中含H₂不含CO，將裝置A和如圖所示的裝置連接后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

依次連接的合理順序?yàn)锳→B→E→F→D→CG，裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)．
（3）已知：$\stackrel{被氧化}{→}$$\stackrel{被氧化}{→}$．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)．
（4）為研究紅色固體產(chǎn)物的組成，進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)（以下每步均充分反應(yīng)）；

已知：Cu₂O$\stackrel{易溶于濃氨水}{→}$[Cu（NH₃）₄]⁺（無色）$\stackrel{在空氣中}{→}$[Cu（NH₃）₄]²⁺]（藍(lán)色）．
①搖動(dòng)錐形瓶ⅰ的目的是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(lán)色溶液的離子方程式為2Cu+8NH₃•H₂O+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．由此可知固體產(chǎn)物的組成及物質(zhì)的量之比約為1：200．

Answer 1

分析 （1）①儀器b為球形冷凝管，主要是冷凝回流反應(yīng)物；
②甲醛具有還原性，和新制氫氧化銅加熱反應(yīng)生成氧化亞銅紅色沉淀；
（2）為確認(rèn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(yàn)是否生成水蒸氣，裝置C中澄清石灰水檢驗(yàn)是否生成二氧化碳驗(yàn)證氣體中是否含一氧化碳，通過裝置G收集剩余氣體；
（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(huì)生成二氧化碳?xì)怏w．據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
（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(lán)色；
②錐形瓶ⅱ中固體完全溶解得深藍(lán)色溶液是銅、氧氣和一水合氨溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色絡(luò)離子；
③反應(yīng)現(xiàn)象和元素守恒得到固體物質(zhì)組成為氧化亞銅和銅，將容量瓶ⅱ中的溶液稀釋100倍后，溶液的顏色與容量瓶ⅰ相近說明濃度相同；

解答 解：（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(shí)驗(yàn)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(rèn)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(yàn)是否生成水蒸氣，裝置C中澄清石灰水檢驗(yàn)是否生成二氧化碳驗(yàn)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?yàn)锳BEFDCG，裝置B的作用是吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)，
故答案為：EFDC；吸收甲醛蒸氣，防止其干擾后續(xù)檢驗(yàn)；
（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(huì)生成二氧化碳?xì)怏w．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4價(jià)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(jià)，
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(jià)；
（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(lán)色，搖動(dòng)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(lán)色溶液是銅、氧氣和一水合氨溶液反應(yīng)生成深藍(lán)色絡(luò)離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Cu+8NH₃•H₂O+O₂=2[Cu（NH₃）₄]₂⁺+4OH^-+6H₂O，
故答案為：2Cu+8NH₃•H₂O+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．由此可知固體產(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；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究、物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)關(guān)系分析判斷，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．