Question

【题目】已知:①甲醛(HCHO)与葡萄糖化学性质相似，都具有还原性。②甲酸钙易溶于水。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物，进行如下实验。

（1）在右图装置中进行实验，向a中加入0.5 mol·L-1CuSO4溶液50 mL和5 mol·L-1NaOH溶液100 mL，振荡，再加入40％的甲醛溶液50 mL，缓慢加热20分钟后冷却至室温。

①仪器a的名称是_____________；

②能说明甲醛具有还原性的实验现象是______________。

（2）上述实验有副反应发生，产生的气体为CO、H2中的一种或两种。为确认气体成分，将装置A和如下图所示装置连接后进行实验。

依次连接的合理顺序为A→B→___→____→____→____→G，装置B的作用是_________。有H2的实验现象是_________________________。

（3）已知HCHOHCOOHH2CO3。设计实验证明a中甲醛中的碳元素未被氧化成+4价。写出实验操作、现象、结论______________________。

（4）反应后a中有红色固体产生，为探究其组成，提出如下假设：

假设一：只有Cu2O。 假设二：只有Cu。

假设三：Cu2O和CuO 假设四：________________________ ；

假设_______明显不成立，理由是___________________________ 。

进行如下实验（以下每步均充分反应）：

已知：Cu2O [Cu(NH3)4]+（无色）[Cu(NH3)4]2+（蓝色）

①锥形瓶ii中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为____________________；

②将容量瓶ii中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶i相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为________________。

Answer 1

【答案】 三颈瓶或三颈烧瓶 a中出现砖红色物质 E F D C 吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验 F中黑色固体变红色，D中固体变蓝色 取少量a中反应后的清液，滴入过量稀硫酸，未见气泡产生，说明甲醛中的碳元素未被氧化成+4价 Cu2O和Cu 三 CuO为黑色固体 2Cu+O2+8NH3·H2O ===2[Cu(NH3)4]2++4OH－+6H2O n(Cu2O)︰n(Cu)＝1︰200

【解析】（1）①仪器a为三颈烧瓶，又名三颈瓶；

故答案为：三颈瓶或三颈烧瓶

②能说明甲醛具有还原性的实验现象是和新制氢氧化铜加热反应生成氧化亚铜红色沉淀，即a中出现砖红色物质；

故答案为：a中出现砖红色物质；
（2）根据题中所给的装置药品可知，为检验产物中CO、H2，可利用二者的还原性，将氧化铜还原，且各自产物不同，分别验证产物。H2还原CuO，生成水，水可以用无水硫酸铜检验；CO还原CuO生成CO2，可以澄清石灰水来检验；又气体经过澄清石灰水会带有水，故先验水，再验CO2；甲醛也具有还原性，为防止甲醛干扰实验，再进行还原氧化铜之前，应先将甲醛除去。

根据以上分析可知，装置A连接装置B除去甲醛，再连接装置E吸收水蒸气，通过装置F中氧化铜加热反应，利用装置D中无水硫酸铜检验是否生成水蒸气，装置C中澄清石灰水检验是否生成二氧化碳，通过装置G收集剩余气体，依次连接的合理顺序为ABEFDCG。装置B的作用是吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验；F中黑色固体变红色，D中固体变蓝色说明有氢气生成；

故答案为：E→F→D→C；吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验；F中黑色固体变红色，D中固体变蓝色；

（3）甲醛被氧化为甲酸，甲酸被氧化为碳酸，若碱溶液中甲醛被氧化生成碳酸盐，加入浓盐酸会生成二氧化碳气体．设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价的方法为：取少量a中反应后的清液，滴入过量的稀硫酸，未见气泡产生，说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价；

故答案为：取少量a中反应后的清液，滴入过量稀硫酸，未见气泡产生，说明甲醛中的碳元素未被氧化成+4价；

（4）Cu2O和Cu都是红色，所以还可以假设反应a中的红色固体既有Cu2O又有Cu；假设三明显不成立，不可能含有CuO，因为CuO是黑色固体；

故答案为：Cu2O和Cu；CuO；CuO是黑色固体；

①锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得深蓝色溶液是铜、氧气和一水合氨溶液反应生成深蓝色络离子，反应的离子方程式为：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O；

故答案为：2Cu+8NH3H2O+O2=2[Cu（NH3）4]2++4OH-+6H2O；
②将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近．由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为n（Cu2O）：n（Cu）=1：200；

故答案为：n（Cu2O）：n（Cu）=1：200。