题目内容

1．已知乙醛（CH3CHO）和新制氢氧化铜的反应如下：CH3CHO+2Cu（OH）2+NaOH $\stackrel{△}{→}$ CH3COONa+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0.5mL 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
12mL3滴浅蓝绿色沉淀5～6浅蓝绿色沉淀
2a15滴浅蓝色沉淀7～8黑色沉淀
31mL1mL蓝色悬浊沉淀较少9～10红褐色沉淀
4b2mL蓝色悬浊沉淀较多11～12红色沉淀
51mL3mL蓝紫色溶液12～13----
（1）上表中a、b应为B（填字母序号）．
A．15滴，1mL       B．2mL，1mL      C．15滴，2mL    D．2mL，2mL
（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，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）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）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，应观察到的现象是溶液变为蓝色，有红色固体．
（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，合理的实验步骤是将1mL2%CuSO4溶液与3mL（或＞3mL）10%NaOH溶液混合振荡后（或取实验5的蓝紫色溶液），加入0.5mL40%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．

分析 （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2CuSO4生成Cu2（OH）2SO4的化学方程式；实验1、2没有出现红色沉淀，说明乙醛未参与氧化反应；
（3）此题答案可从“现象”或“理论”两个角度提出依据．
（4）Cu2O在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu，铜离子为蓝色，Cu为红色；
（5）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．

解答 解：（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，
故答案为：B；
（2）NaOH与2CuSO4生成Cu2（OH）2SO4，据原子守恒，化学方程式为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，
故答案为：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）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，
故答案为：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）Cu2O在酸性溶液中可转化为Cu2+、Cu，所以溶液变蓝色，生成红色固体，
故答案为：溶液变为蓝色，有红色固体；
（5）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 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，
故答案为：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．

点评 本题通过乙醛和新制氢氧化铜的反应时，NaOH的用量对反应产物的影响考查了实验现象的分析、实验设计以及化学方程式书写等知识，题目难度较大．

练习册系列答案
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10．下列说法正确的是（　　）
A．乙烯与氯气反应生成的产物仍为平面结构
B．甲烷可以与氯气发生反应，因此可以使氯水褪色
C．CHCl3只有一种结构，能说明甲烷是正四面体结构
D．邻二氯苯只有一种结构，说明苯环不是单双键交替结构
11．某一元弱酸HA溶液中，[H+]为0.2mol/L，未电离的HA浓度为1.8mol/L，则HA的电离度是（　　）
A．10%B．11.1%C．0.1%D．20%
8．含C、N化合物在生产、生活中有着重要的作用．请按要求回答下列问题．
N在元素周期表中的位置：第二周期VA族．元素C、N最简单气态氢化物的稳定性强弱比较（填化学式）：CH4＜NH3．
I．氨气应用于侯德榜制碱工艺，原理如图1所示：

（1）过程i通入NH3和CO2的顺序是先通NH3，后通CO2．
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Ⅱ．电镀工业中含CN-的废水在排放前的处理过程如图2：
（1）溶液A具有的性质是（填“氧化性”或“还原性”）还原性．C的化学式为：CuCN．
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15．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）
A．1L2mol•L-1K2S溶液中S2-和HS-的总数为2NA
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C．1mol聚苯乙烯分子有碳碳双键的数目为NA
D．1molMg在空气中燃烧生成MgO（含少量Mg3N2）失去电子数为2NA
6．草酸是一种重要的试剂．下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验．
（1）为证明浓度对反应速率的影响，曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验：取两支试管，各加入4mL0.01mol•L-1的KMnO4酸性溶液，分别向其中加入0.1mol•L-1、0.2mol•L-1 H2C2O4溶液2mL，记录溶液褪色所需时间．
实验中发生反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；
预期现象是：
①溶液的颜色由紫色变为无色，
②其中加入0.2mol•L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色．
然而实验结果并不尽如人意．实验过程颜色复杂，且褪色先缓慢，后逐渐加快；最大的问题是草酸浓度大，反应速率却更慢．
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响？适宜的条件是怎样的？某校一研究小组对此进行了探究．下面是他们的实验报告的一部分：
表1　试验安排及结果
实验
编号		A（KMnO4溶液浓度/mol•L-1）B（草酸溶液浓度/mol•L-1）C（硫酸溶液浓度/mol•L-1）褪色时间/s
1331336
212382
331376
4132133
5233102
6322156
7221300
8212115
9111200
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析，结果如表
表2　各因素水平的数据处理结果
A（KMnO4溶液）B（草酸溶液）C（硫酸溶液）
浓度/mol•L-10.0050.0100.0150.10.50.961218
平均褪色时间/s138.3172.3189.3130.3179.3190.3278.7134.786.7
（2）由表2可知，三因素中，C的浓度（选填“A、B或C”，下空同）对反应速率影响显著，而A和B的浓度对反应速率的影响不显著．
（3）由表2可知，当高锰酸钾浓度为0.005mol•L-1、草酸浓度为0.1mol•L-1时，反应最快．即因素A、B的较适宜实验条件得以确定．
根据以上实验结果，该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的，测得如下实验结果：
表3　不同硫酸浓度下的褪色时间
c（H2SO4）/mol•L-1181614121086
褪色时间/s678390103129146200
（4）根据课堂实验的合适时间，可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液，即此时硫酸的浓度为18mol•L-1和10mol•L-1，这也有利于观察这两个反应速率的差异．
结论：草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应，可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响．
13．用如图所示的装置来测定镁与硫酸反应的速率，在锥形瓶中加入0，7克镁带，按图连接好装置，从A中加入20.0ml0.5mol/LH2SO4．记录注射器活塞的位置和相应的时间．记录数据如表
时间/s0t2t…
活塞的位置/ml17.325.636.6…
（1）检查该装置气密性的方法是将装置安装好后，关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，然后松开活塞，若活塞回到原位则气密性良好；或先将活塞位置固定好，然后从分液漏斗中加水，若水不能顺利流下，则装置气密性好．
（2）仪器A的名称是分液漏斗．
（3）0-t时间段与t-2t时间段，化学反应速率最快的是t-2t，原因是镁与硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快．
（4）用上述装置探究Fe3+、Cu2+对双氧水分解速率的影响，所用试剂：5%H2O2、0，1mol/LFeCl3、0.2mol/LCuCl2，完成表的实验设计：
实验序号双氧水体积/mL蒸馏水体积/mL添加的物质
11004mLFeCl3
21022mLCuCl2
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：．
②上表中需要添加的物质是4mlFeCl3溶液．
③本实验需要测定的数据是收集相同体积的氧气所需时间（或相同时间产生氧气的体积）．
（5）为确定MnO2催化双氧水分解的最佳条件，用该实验装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如表．

0.1g0.3g0.8g
10mL1.5%223s67s36s
10mL3.0%308s109s98s
10mL4.5%395s149s116s
分析表中数据回答下列问题：
①相同浓度的过氧化氢的分解速率随着MnO2用量的增加而加快（填“加快”、“减慢”或“不变”）．
②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入0.3 g的MnO2为较佳选择．
③该小组的某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的MnO2时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？不正确（填“正确”或“不正确”），理由是H2O2的浓度扩大二倍（从1.5%-→3.0%），但反应所需时间比其二倍小的多．（提示：H2O2溶液的密度可认为近似相等．）
10．短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次递增，a、b、c、d、e、f是由这些元素组成的化合物，d是淡黄色粉末，m为元素Y的单质，通常为无色无味的气体．上述物质的转化关系如图所示．下列说法错误的是（　　）
A．简单离子半径：Z＞Y
B．Z2Y2中既含有离子键又含有共价键，其中阳离子和阴离子的比值为2：1
C．简单气态氢化物的热稳定性：Y＞X
D．由上述4种元素组成的化合物属于离子化合物
11．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
A．一定条件下，将1mol N2和3mol H2混合发生反应，转移的电子总数为6NA
B．30g SiO2中含有的硅氧键数为NA
C．向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有2mol Fe2+被氧化时，消耗Cl2的分子数为NA
D．取50 mL 14.0 mol•L-1 浓硝酸与足量的铜片反应，生成气体分子的数目可能为0.25NA

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