题目内容
【题目】实验小组同学对乙醛与新制的Cu(OH)2反应的实验进行探究。
实验Ⅰ:取2mL 10%的氢氧化钠溶液于试管中,加入5滴2%的CuSO4溶液和5滴5%的乙醛溶液,加热时蓝色悬浊液变黑,静置后未发现红色沉淀。
实验小组对影响实验Ⅰ成败的因素进行探究:
(1)探究乙醛溶液浓度对该反应的影响。
编号 | 实验Ⅱ | 实验Ⅲ |
实验方案 | ||
实验现象 | 加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后底部有大量红色沉淀 | 加热,蓝色悬浊液变红棕色,静置后上层为棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀 |
已知:乙醛在碱性条件下发生缩合反应:CH3CHO+CH3CHOCH3CH=CHCHO+H2O ,生成亮黄色物质,加热条件下进一步缩合成棕黄色的油状物质。
① 能证明乙醛被新制的Cu(OH)2 氧化的实验现象是______。
② 乙醛与新制的Cu(OH)2 发生反应的化学方程式是______。
③ 分析实验Ⅲ产生的红色沉淀少于实验Ⅱ的可能原因:______。
(2)探究NaOH溶液浓度对该反应的影响。
编号 | 实验Ⅳ | 实验Ⅴ |
实验方案 | ||
实验现象 | 加热,蓝色悬浊液变黑 | 加热,蓝色悬浊液变红棕色, 静置后底部有红色沉淀 |
依据实验Ⅰ→Ⅴ,得出如下结论:
ⅰ. NaOH溶液浓度一定时,适当增大乙醛溶液浓度有利于生成Cu2O。
ⅱ. 乙醛溶液浓度一定时,______。
(3)探究NaOH溶液浓度与乙醛溶液浓度对该反应影响程度的差异。
编号 | 实验Ⅵ | 实验Ⅶ |
实验方案 | ||
实验现象 | 加热,蓝色悬浊液变黑 | 加热,静置后底部有红色沉淀 |
由以上实验得出推论: ______。
【答案】蓝色悬浊液最终变为红色沉淀 CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O 相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少 适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O 氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大
【解析】
(1)①新制氢氧化铜为蓝色悬浊液,氧化乙醛后铜元素化合价从+2价降低到+1价会变成砖红色沉淀Cu2O,据此证明乙醛被氧化;
②乙醛在碱性条件下加热,被新制的Cu(OH)2氧化生成乙酸钠、氧化亚铜和水;
③对照实验Ⅱ,实验Ⅲ的现象说明乙醛发生了缩合反应,据此分析作答;
(2)对照实验Ⅳ和实验Ⅴ,分析氢氧化钠浓度对反应的影响;
(3)实验Ⅶ砖红色现象明显,根据变量法分析作答。
(1)①若乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,则实验中颜色会发生明显变化,即蓝色悬浊液最终会变为红色沉淀,据此可证明乙醛被新制的Cu(OH)2氧化,
故答案为:蓝色悬浊液最终变为红色沉淀;
②乙醛与新制的Cu(OH)2发生反应的化学方程式为CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O,
故答案为:CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOHCH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O;
③实验Ⅲ中上层清液出现棕黄色油状液体,底部有少量红色沉淀,其可能的原因是相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少,
故答案为:相同条件下,乙醛的缩合反应快于氧化反应;多个乙醛缩合,使醛基物质的量减少;
(2)通过实验Ⅳ和实验Ⅴ的现象可以看出,乙醛溶液浓度一定时,适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O,
故答案为:适当增大NaOH浓度有利于生成Cu2O;
(3)通过对比实验Ⅵ和实验Ⅶ,实验Ⅶ中氢氧化钠的浓度较大,乙醛的浓度较小,通过现象可以得出结论,氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大,
故答案为:氢氧化钠溶液浓度对该反应的影响程度更大。
【题目】某实验小组设计如下实验探究二价铁的还原性。
序号 | 实验方案 | 现象 |
Ⅰ | 现象a:生成白色沉淀,3min后沉淀基本变为红色 | |
Ⅱ | 现象b:生成白色沉淀,3min后沉淀颜色几乎不变 |
(1)实验所用的FeSO4溶液由Fe2(SO4)3溶液和足量铁粉反应制得,发生反应的离子方程式为______。
(2)实验Ⅰ中白色沉淀变为红褐色,发生反应的化学方程式为_____________。
(3)探究实验Ⅱ中白色沉淀的组成。
①预测沉淀的组成。已知Fe(HCO3)2在水中不存在。
假设a:依据NaHCO3溶液显___性,推测白色沉淀可能为Fe(OH)2
假设b:白色沉淀还可能为______(填化学式)。
②实验探究沉淀的组成。
i.取少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡。
ii向i所得溶液中滴入KSCN溶液,溶液几乎不变红。
iii向ⅱ溶液中再滴入少量H2O2,溶液立即变为红色。
由此可知,白色沉淀中一定含有的离子为________________(填离子符号)。
③探究过程中发现白色沉淀在空气中久置,最终变为红褐色。则该沉淀比实验Ⅰ中所得的Fe(OH)2_________(填“难”或“易”)于被空气氧化。