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【題目】已知:①甲醛(HCHO)與葡萄糖化學性質相似,都具有還原性。②甲醛易揮發(fā),甲酸鈣易溶于水。為探究過量的甲醛和新制Cu(OH)2反應的產物,進行如下實驗:

(1)在下圖裝置中進行實驗,向a中加入0.5mol·L-1CuSO4溶液50mL5mol·L-1NaOH 溶液100mL,振蕩,再加入40%的甲醛溶液50mL,緩慢加熱20分鐘后冷卻至室溫。

儀器a、b的名稱分別是________________、_______________。

(2)上述實驗有副反應發(fā)生,產生的氣體為CO、H2中的一種或兩種。為確認氣體成分,將裝置A 和如下圖所示裝置連接后進行實驗。

依次連接的合理順序為A→____→____→____→____→____→G。副產物中如果有CO,實驗現象是:_____________________________________。

(3)已知HCHO 最終被氧化為CO32-,請寫出a容器中發(fā)生的反應化學方程式:_________________________________________。

(4)反應后a中有紅色固體產生,為探究其組成,提出如下假設:

假設一:只有Cu2O 假設二:只有Cu

假設三:CuO和Cu 假設四:_______________;

其中假設三明顯不成立,理由是___________________________________

(5)為了對(4)的猜想進行驗證,進行如下實驗(以下任步均充分反應):

已知:已知:Cu2O [Cu(NH3)4]+(無色)[Cu(NH3)4]2+ (藍色)

①錐形瓶ii中固體加入濃氨水后,完全溶解得到深藍色溶液,該過程所發(fā)生的離子方程式為 __________________________________________;

②將容量瓶ii中的溶液稀釋20倍后,溶液的顏色與容量瓶i相近。由此可知固體產物的組成及物質的量之比約為_________________________________。

【答案】 三頸燒瓶 (恒壓)滴液漏斗 BEFDC F中黑色固體變紅色,C中變渾濁(出現白色沉淀) HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH→Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O Cu2O和Cu CuO為黑色固體 2Cu+O2+8NH3·H2O ===2[Cu(NH3)4]2++4OH+6H2O n(Cu2O) ∶n(Cu)=1︰40

【解析】(1) 儀器a為三頸燒瓶;儀器b為滴液漏斗;正確答案三頸燒瓶;滴液漏斗。

(2)甲醛易揮發(fā), 產生的氣體CO、H2中含有揮發(fā)出的甲醛,因此混合氣體先通入B裝置除去甲醛,然后用E裝置進行氣體干燥,干燥后的混合氣體進入F裝置,與氧化銅加熱反應,產生的氣體進入D裝置,進行水蒸氣的檢驗,剩余氣體最后進入G裝置;連接合理順序為BEFDC;一氧化碳還原氧化銅觀察到現象:F中黑色固體變紅色,C中變渾濁(出現白色沉淀);正確答案: BEFDC;F中黑色固體變紅色,C中變渾濁(出現白色沉淀)。

(3)已知HCHO最終被氧化為CO32-,Cu(OH)2被還原為Cu2O;反應化學方程式為:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH→Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O;正確答案:HCHO+4Cu(OH)2+2NaOH→Na2CO3+2Cu2O↓+6H2O。

(4)假設四為Cu2O和Cu的混合物;假設三中,CuO為黑色固體,不符合題意;正確答案:Cu2O和Cu ; CuO為黑色固體。

(5)①錐形瓶ii中固體銅與濃氨水、氧氣共同作用,生成深藍色溶液[Cu(NH3)4]2+,該過程所發(fā)生的離子方程式為2Cu+O2+8NH3·H2O ==2[Cu(NH3)4]2++4OH+6H2O;正確答案2Cu+O2+8NH3·H2O ==2[Cu(NH3)4]2++4OH+6H2O。

②由上述反應過程可知固體產物的組成Cu2O和Cu;根據反應關系:容量瓶i中Cu2O→2[Cu(NH3)4]2+;容量瓶ii中2Cu→2[Cu(NH3)4]2+,將容量瓶ii中溶液稀釋20倍等于容量瓶i中溶液的濃度,即兩瓶溶液中c[Cu(NH3)4]2+ 相等,所以錐形瓶ii中Cu的量為Cu2O的40倍;正確答案:n(Cu2O) ∶n(Cu)=1︰40。

練習冊系列答案
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