题目内容
【题目】已知乙醛(CH3CHO)和新制氢氧化铜的反应如下:
CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOHCH3COONa+Cu2O↓+3H2O
某实验小组做上述反应时,发现NaOH的用量对反应产物有影响,于是他们采用控制变量的方法,均使用0.5 mL 40%的乙醛溶液进行下列实验。
编号 | 2%CuSO4溶液的体积 | 10%NaOH溶液的体积 | 振荡后 的现象 | pH | 加乙醛水浴加热后的沉淀颜色 |
1 | 2 mL | 3滴 | 浅蓝绿色沉淀 | 5~6 | 浅蓝绿色沉淀 |
2 | a | 15滴 | 浅蓝色沉淀 | 7~8 | 黑色沉淀 |
3 | 1 mL | 1 mL | 蓝色悬浊沉淀较少 | 9~10 | 红褐色沉淀 |
4 | b | 2 mL | 蓝色悬浊沉淀较多 | 11~12 | 红色沉淀 |
5 | 1 mL | 3 mL | 蓝紫色溶液 | 12~13 | ———— |
(1)上表中a、b应为 (填字母序号)。
A.15滴,1 mL B.2 mL,1 mL C.15滴,2 mL D.2 mL,2 mL
(2)查阅资料可知,实验1中的浅蓝绿色沉淀主要成份为Cu2(OH)2SO4,受热不易分解。写出生成Cu2(OH)2SO4反应的化学方程式 。基于实验1、2的现象可以得出结论:NaOH用量较少时, 。
(3)小组同学推测实验3中的红褐色沉淀可能是CuO和Cu2O的混合物,其理论依据是 。
(4)为了进一步证明实验4中红色沉淀的成分,该小组同学查阅资料得知:Cu2O在碱性条件下稳定,在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu。并进行了以下实验。
ⅰ.将实验4反应后的试管静置,用胶头滴管吸出上层清液。
ⅱ.向下层浊液中加入过量稀硫酸,充分振荡、加热,应观察到的现象是 。
(5)小组同学继续查阅资料得知:Cu(OH)2可与OH-继续反应生成蓝紫色溶液([Cu(OH)4] 2-),由此提出问题:[Cu(OH)4] 2-能否与乙醛发生反应,生成红色沉淀?设计实验解决这一问题,合理的实验步骤是 。基于上述实验,该小组同学获得结论:乙醛参与反应生成红色沉淀时,需控制体系的pH>10。
【答案】(1)B
(2)2NaOH+2CuSO4=Cu2(OH)2SO4↓+Na2SO4
乙醛未参与氧化反应,(或是含铜元素的化合物在发生变化)
(3)当NaOH用量逐渐增多时,产生的Cu(OH)2一部分受热分解生成黑色的CuO;另一部分被乙醛还原为Cu2O红色沉淀,所以实验3中的红褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物。
(4)溶液变为蓝色,有红色固体
(5)将1 mL 2%CuSO4溶液与3 mL(或>3 mL)10%NaOH溶液混合振荡后(或取实验5的蓝紫色溶液),加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,水浴加热
【解析】
试题分析:(1)为控制变量,中a、b应为2 mL,1 mL;(2)生成Cu2(OH)2SO4反应的化学方程式2NaOH + 2CuSO4 = Cu2(OH)2SO4↓ + Na2SO4 。基于实验1、2的现象可以得出结论:NaOH用量较少时,含铜元素的化合物在发生变化;(3)当NaOH用量逐渐增多时,产生的Cu(OH)2一部分受热分解生成黑色的CuO;另一部分被乙醛还原为Cu2O红色沉淀,所以实验3中的红褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物;(4)Cu2O在碱性条件下稳定,在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu,向下层浊液中加入过量稀硫酸,充分振荡、加热,应观察到的现象是溶液变为蓝色,有红色固体;(5) [Cu(OH)4] 2-能否与乙醛发生反应,生成红色沉淀?实验解决这一问题,合理的实验步骤是,将1 mL 2%CuSO4溶液与3 mL(或>3 mL)10%NaOH溶液混合振荡后(或取实验5的蓝紫色溶液),加入0.5 mL 40%的乙醛溶液,水浴加热。基于上述实验,该小组同学获得结论:乙醛参与反应生成红色沉淀时,需控制体系的pH>10。