题目内容
【题目】某实验小组做乙醛和新制氢氧化铜的反应时,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。
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 | pH | 加乙醛水浴加热后的沉淀颜色 |
1 | 2mL | 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 | 1mL | 1mL | 蓝色悬浊沉淀较少 | 9~10 | 红褐色沉淀 |
4 | b | 2mL | 蓝色悬浊沉淀较多 | 11~12 | 红色沉淀 |
5 | 1mL | 3mL | 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中的浅蓝绿色沉淀的主要成份为Cu2(OH)2SO4,受热不易分解。写出生成Cu
(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,其依据是___________。
(4)由实验4可以得出结论:当NaOH的用量较大时,新制氢氧化铜可以与乙醛发生反应,生成Cu2O红色沉淀。该反应的化学方程式为_________。
(5)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_______________。
(6)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】B 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) 此题答案可从“现象”或“理论”两个角度提出依据。依据现象提出依据:实验2中的黑色沉淀可能是CuO;实验4中的红色沉淀可能是Cu2O,所以实验3中的红褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物。依据理论提出依据: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。 CH3CHO + 2Cu(OH)2+ NaOHCH3COONa + Cu2O↓ + 3H2O 溶液变为蓝色,有红色固体 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】
(1)本实验探究NaOH的用量对反应产物的影响,实验1和2、3和4中NaOH的量不同,硫酸铜的量必须相同;
(2)依据原子守恒书写NaOH与CuSO4生成Cu2(OH)2SO4的方程式;实验1、2没有出现红色沉淀,说明乙醛未参与氧化反应;
(3)解答时可从“现象”或“理论”两个角度提出依据;
(4)乙醛能够被新制氢氧化铜氧化为乙酸,乙酸与NaOH反应生成乙酸钠;
(5)Cu2O在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu,Cu2+为蓝色,Cu为红色;
(6)探究[Cu(OH)4]2-能否与乙醛发生反应,生成红色沉淀,可以加入过量NaOH溶液。
(1)本实验探究NaOH的用量对反应产物的影响,实验1和2、3和4中NaOH的量不同,硫酸铜的量必须相同,因此a为2mL,b为1 mL,答案选B;
(2)NaOH与CuSO4生成Cu2(OH)2SO4,反应方程式为:2NaOH+ 2CuSO4= Cu2(OH)2SO4↓ + Na2SO4;实验1、2没有出现红色沉淀,说明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)依据现象提出依据:实验2中的黑色沉淀可能是CuO;实验4中的红色沉淀可能是Cu2O,所以实验3中的红褐色沉淀,可能是CuO和Cu2O的混合物。依据理论提出依据: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)乙醛能够被新制氢氧化铜氧化为乙酸,乙酸与NaOH反应生成乙酸钠,反应方程式为:CH3CHO + 2Cu(OH)2+ NaOHCH3COONa + Cu2O↓ + 3H2O;
(5)Cu2O在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu,所以溶液变为蓝色,生成红色固体;
(6)探究[Cu(OH)4]2-能否与乙醛发生反应,生成红色沉淀,可以加入过量NaOH溶液,将1 mL2%CuSO4溶液与3 mL(或>3mL)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。
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