1.已知乙醛(CH3CHO)和新制氫氧化銅的反應如下:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH $\stackrel{△}{→}$ CH3COONa+Cu2O↓+3H2O某實驗小組做上述反應時,發(fā)現(xiàn)NaOH的用量對反應產(chǎn)物有影響,于是他們采用控制變量的方法,均使用0.5mL 40%的乙醛溶液進行下列實驗.
編號2%CuSO4溶液的體積10%NaOH溶液的體積振蕩后的現(xiàn)象pH加乙醛水浴加熱后的沉淀顏色
12mL3滴淺藍綠色沉淀5~6淺藍綠色沉淀
2a15滴淺藍色沉淀7~8黑色沉淀
31mL1mL藍色懸濁沉淀較少9~10紅褐色沉淀
4b2mL藍色懸濁沉淀較多11~12紅色沉淀
51mL3mL藍紫色溶液12~13----
(1)上表中a、b應為B(填字母序號).
A.15滴,1mL       B.2mL,1mL      C.15滴,2mL    D.2mL,2mL
(2)查閱資料可知,實驗1中的淺藍綠色沉淀主要成份為Cu2(OH)2SO4,受熱不易分解.寫出生成Cu2(OH)2SO4反應的化學方程式2NaOH+2CuSO4═Cu2(OH)2SO4↓+Na2SO4.基于實驗1、2的現(xiàn)象可以得出結(jié)論:NaOH用量較少時,乙醛未參與氧化反應,(或是含銅元素的化合物在發(fā)生變化).
(3)小組同學推測實驗3中的紅褐色沉淀可能是CuO和Cu2O的混合物,其依據(jù)是依據(jù)現(xiàn)象提出依據(jù):實驗2中的黑色沉淀可能是CuO;實驗4中的紅色沉淀可能是Cu2O,所以實驗3中的紅褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物.
依據(jù)理論提出依據(jù):當NaOH用量逐漸增多時,產(chǎn)生的Cu(OH)2一部分受熱分解生成黑色的CuO;另一部分被乙醛還原為Cu2O紅色沉淀,所以實驗3中的紅褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物.
(4)為了進一步證明實驗4中紅色沉淀的成分,該小組同學查閱資料得知:Cu2O在堿性條件下穩(wěn)定,在酸性溶液中可轉(zhuǎn)化為Cu2+、Cu.并進行了以下實驗.
。畬嶒4反應后的試管靜置,用膠頭滴管吸出上層清液.
ⅱ.向下層濁液中加入過量稀硫酸,充分振蕩、加熱,應觀察到的現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{色,有紅色固體.
(5)小組同學繼續(xù)查閱資料得知:Cu(OH)2可與OH-繼續(xù)反應生成藍紫色溶液([Cu(OH)4]2-),由此提出問題:[Cu(OH)4]2-能否與乙醛發(fā)生反應,生成紅色沉淀?設(shè)計實驗解決這一問題,合理的實驗步驟是將1mL2%CuSO4溶液與3mL(或>3mL)10%NaOH溶液混合振蕩后(或取實驗5的藍紫色溶液),加入0.5mL40%的乙醛溶液,水浴加熱.基于上述實驗,該小組同學獲得結(jié)論:乙醛參與反應生成紅色沉淀時,需控制體系的pH>10.

分析 (1)本實驗探究NaOH的用量對反應產(chǎn)物的影響,實驗1和 2,3和4中NaOH的量不同,硫酸銅的量必須相同;
(2)依據(jù)原子守恒書寫NaOH與2CuSO4生成Cu2(OH)2SO4的化學方程式;實驗1、2沒有出現(xiàn)紅色沉淀,說明乙醛未參與氧化反應;
(3)此題答案可從“現(xiàn)象”或“理論”兩個角度提出依據(jù).
(4)Cu2O在酸性溶液中可轉(zhuǎn)化為Cu2+、Cu,銅離子為藍色,Cu為紅色;
(5)探究[Cu(OH)4]2-能否與乙醛發(fā)生反應,生成紅色沉淀,可以加入過量NaOH溶液.

解答 解:(1)本實驗探究NaOH的用量對反應產(chǎn)物的影響,實驗1和 2,3和4中NaOH的量不同,硫酸銅的量必須相同,
故答案為:B;
(2)NaOH與2CuSO4生成Cu2(OH)2SO4,據(jù)原子守恒,化學方程式為2NaOH+2CuSO4═Cu2(OH)2SO4↓+Na2SO4,實驗1、2沒有出現(xiàn)紅色沉淀,說明乙醛未參與氧化反應,
故答案為:2NaOH+2CuSO4═Cu2(OH)2SO4↓+Na2SO4;乙醛未參與氧化反應,(或是含銅元素的化合物在發(fā)生變化);
(3)依據(jù)現(xiàn)象提出依據(jù):實驗2中的黑色沉淀可能是CuO;實驗4中的紅色沉淀可能是Cu2O,所以實驗3中的紅褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物.
依據(jù)理論提出依據(jù):當NaOH用量逐漸增多時,產(chǎn)生的Cu(OH)2一部分受熱分解生成黑色的CuO;另一部分被乙醛還原為Cu2O紅色沉淀,所以實驗3中的紅褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物,
故答案為:依據(jù)現(xiàn)象提出依據(jù):實驗2中的黑色沉淀可能是CuO;實驗4中的紅色沉淀可能是Cu2O,所以實驗3中的紅褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物.
依據(jù)理論提出依據(jù):當NaOH用量逐漸增多時,產(chǎn)生的Cu(OH)2一部分受熱分解生成黑色的CuO;另一部分被乙醛還原為Cu2O紅色沉淀,所以實驗3中的紅褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物;
(4)Cu2O在酸性溶液中可轉(zhuǎn)化為Cu2+、Cu,所以溶液變藍色,生成紅色固體,
故答案為:溶液變?yōu)樗{色,有紅色固體;
(5)探究[Cu(OH)4]2-能否與乙醛發(fā)生反應,生成紅色沉淀,可以加入過量NaOH溶液,將1 mL 2%CuSO4溶液與3 mL(或>3 mL)10%NaOH溶液混合振蕩后(或取實驗5的藍紫色溶液),加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,水浴加熱,
故答案為:將1 mL 2%CuSO4溶液與3 mL(或>3 mL)10%NaOH溶液混合振蕩后(或取實驗5的藍紫色溶液),加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,水浴加熱.

點評 本題通過乙醛和新制氫氧化銅的反應時,NaOH的用量對反應產(chǎn)物的影響考查了實驗現(xiàn)象的分析、實驗設(shè)計以及化學方程式書寫等知識,題目難度較大.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.下列說法正確的是( 。
A.乙烯與氯氣反應生成的產(chǎn)物仍為平面結(jié)構(gòu)
B.甲烷可以與氯氣發(fā)生反應,因此可以使氯水褪色
C.CHCl3只有一種結(jié)構(gòu),能說明甲烷是正四面體結(jié)構(gòu)
D.鄰二氯苯只有一種結(jié)構(gòu),說明苯環(huán)不是單雙鍵交替結(jié)構(gòu)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.某一元弱酸HA溶液中,[H+]為0.2mol/L,未電離的HA濃度為1.8mol/L,則HA的電離度是( 。
A.10%B.11.1%C.0.1%D.20%

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

8.含C、N化合物在生產(chǎn)、生活中有著重要的作用.請按要求回答下列問題.
N在元素周期表中的位置:第二周期VA族.元素C、N最簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強弱比較(填化學式):CH4<NH3
I.氨氣應用于侯德榜制堿工藝,原理如圖1所示:

(1)過程i通入NH3和CO2的順序是先通NH3,后通CO2
(2)過程ii有利于析出更多NH4Cl(s)的原因是NH4Cl(s)?NH4+(aq)+Cl-(aq),增大c(Cl-),平衡左移,促進NH4Cl析出.
(3)制堿副產(chǎn)品NH4Cl可用于生產(chǎn)NH3和HCl.但直接加熱分解NH4Cl,NH3和HCl的產(chǎn)率很低,原因是(用化學方程式表示)NH3+HCl=NH4Cl. 而采用在N2氛圍中,將MgO與NH4Cl混合加熱至300℃,可獲得高產(chǎn)率的NH3,該反應的化學方程式為MgO+2NH4Cl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$2NH3↑+MgCl2+H2O↑.
Ⅱ.電鍍工業(yè)中含CN-的廢水在排放前的處理過程如圖2:
(1)溶液A具有的性質(zhì)是(填“氧化性”或“還原性”)還原性.C的化學式為:CuCN.
(2)反應②可將CN-轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),其離子方程式為:2CN-+5ClO-+2H+=N2↑+2CO2↑+5Cl-+H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法中正確的是(  )
A.1L2mol•L-1K2S溶液中S2-和HS-的總數(shù)為2NA
B.電解精煉銅時,若陰極得電子數(shù)為2NA,則陽極質(zhì)量減少64g
C.1mol聚苯乙烯分子有碳碳雙鍵的數(shù)目為NA
D.1molMg在空氣中燃燒生成MgO(含少量Mg3N2)失去電子數(shù)為2NA

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

6.草酸是一種重要的試劑.下面是利用草酸探究濃度對反應速率影響的實驗.
(1)為證明濃度對反應速率的影響,曾有教科書《化學反應原理》設(shè)計了如下實驗:取兩支試管,各加入4mL0.01mol•L-1的KMnO4酸性溶液,分別向其中加入0.1mol•L-1、0.2mol•L-1 H2C2O4溶液2mL,記錄溶液褪色所需時間.
實驗中發(fā)生反應的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
預期現(xiàn)象是:
①溶液的顏色由紫色變?yōu)闊o色,
②其中加入0.2mol•L-1H2C2O4的那支試管中的溶液先變色.
然而實驗結(jié)果并不盡如人意.實驗過程顏色復雜,且褪色先緩慢,后逐漸加快;最大的問題是草酸濃度大,反應速率卻更慢.
本實驗能否作為課堂實驗研究濃度對化學反應速率的影響?適宜的條件是怎樣的?某校一研究小組對此進行了探究.下面是他們的實驗報告的一部分:
表1 試驗安排及結(jié)果
實驗
編號
A(KMnO4溶液濃度/mol•L-1B(草酸溶液濃度/mol•L-1C(硫酸溶液濃度/mol•L-1褪色時間/s
1331336
212382
331376
4132133
5233102
6322156
7221300
8212115
9111200
應用SPSS16.0對正交試驗結(jié)果進行方差分析,結(jié)果如表
表2 各因素水平的數(shù)據(jù)處理結(jié)果
A(KMnO4溶液)B(草酸溶液)C(硫酸溶液)
濃度/mol•L-10.0050.0100.0150.10.50.961218
平均褪色時間/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7
(2)由表2可知,三因素中,C的濃度(選填“A、B或C”,下空同)對反應速率影響顯著,而A和B的濃度對反應速率的影響不顯著.
(3)由表2可知,當高錳酸鉀濃度為0.005mol•L-1、草酸濃度為0.1mol•L-1時,反應最快.即因素A、B的較適宜實驗條件得以確定.
根據(jù)以上實驗結(jié)果,該小組同學繼續(xù)探究硫酸的濃度是怎樣影響本反應速率的,測得如下實驗結(jié)果:
表3 不同硫酸濃度下的褪色時間
c(H2SO4)/mol•L-1181614121086
褪色時間/s678390103129146200
(4)根據(jù)課堂實驗的合適時間,可選溶液的褪色時間約為1分鐘和2分鐘的兩份溶液,即此時硫酸的濃度為18mol•L-1和10mol•L-1,這也有利于觀察這兩個反應速率的差異.
結(jié)論:草酸與酸性高錳酸鉀溶液的反應,可作為課堂實驗探究濃度對反應速率的影響.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

13.用如圖所示的裝置來測定鎂與硫酸反應的速率,在錐形瓶中加入0,7克鎂帶,按圖連接好裝置,從A中加入20.0ml0.5mol/LH2SO4.記錄注射器活塞的位置和相應的時間.記錄數(shù)據(jù)如表
時間/s0t2t
活塞的位置/ml17.325.636.6
(1)檢查該裝置氣密性的方法是將裝置安裝好后,關(guān)閉分液漏斗活塞,將注射器活塞拉出一定距離,然后松開活塞,若活塞回到原位則氣密性良好;或先將活塞位置固定好,然后從分液漏斗中加水,若水不能順利流下,則裝置氣密性好.
(2)儀器A的名稱是分液漏斗.
(3)0-t時間段與t-2t時間段,化學反應速率最快的是t-2t,原因是鎂與硫酸反應放熱,溫度升高,反應速率加快.
(4)用上述裝置探究Fe3+、Cu2+對雙氧水分解速率的影響,所用試劑:5%H2O2、0,1mol/LFeCl3、0.2mol/LCuCl2,完成表的實驗設(shè)計:
實驗序號雙氧水體積/mL蒸餾水體積/mL添加的物質(zhì)
11004mLFeCl3
21022mLCuCl2
①寫出本實驗H2O2分解反應方程式并標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
②上表中需要添加的物質(zhì)是4mlFeCl3溶液.
③本實驗需要測定的數(shù)據(jù)是收集相同體積的氧氣所需時間(或相同時間產(chǎn)生氧氣的體積).
(5)為確定MnO2催化雙氧水分解的最佳條件,用該實驗裝置進行實驗,反應物用量和反應停止的時間數(shù)據(jù)如表.

0.1g0.3g0.8g
10mL1.5%223s67s36s
10mL3.0%308s109s98s
10mL4.5%395s149s116s
分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題:
①相同濃度的過氧化氫的分解速率隨著MnO2用量的增加而加快(填“加快”、“減慢”或“不變”).
②從實驗效果和“綠色化學”的角度考慮,雙氧水的濃度相同時,加入0.3 g的MnO2為較佳選擇.
③該小組的某同學分析上述數(shù)據(jù)后認為:“當用相同質(zhì)量的MnO2時,雙氧水的濃度越小,所需要的時間就越少,亦即其反應速率越快”的結(jié)論,你認為是否正確?不正確(填“正確”或“不正確”),理由是H2O2的濃度擴大二倍(從1.5%-→3.0%),但反應所需時間比其二倍小的多.(提示:H2O2溶液的密度可認為近似相等.)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增,a、b、c、d、e、f是由這些元素組成的化合物,d是淡黃色粉末,m為元素Y的單質(zhì),通常為無色無味的氣體.上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示.下列說法錯誤的是(  )
A.簡單離子半徑:Z>Y
B.Z2Y2中既含有離子鍵又含有共價鍵,其中陽離子和陰離子的比值為2:1
C.簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>X
D.由上述4種元素組成的化合物屬于離子化合物

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( 。
A.一定條件下,將1mol N2和3mol H2混合發(fā)生反應,轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為6NA
B.30g SiO2中含有的硅氧鍵數(shù)為NA
C.向FeI2溶液中通入適量Cl2,當有2mol Fe2+被氧化時,消耗Cl2的分子數(shù)為NA
D.取50 mL 14.0 mol•L-1 濃硝酸與足量的銅片反應,生成氣體分子的數(shù)目可能為0.25NA

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