Question

【题目】甲醛(HCHO)与葡萄糖相似具有强还原性，40%甲醛溶液沸点为96℃，易挥发。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物，进行如下研究。

（1）在如图装置中进行实验，向a中加入0.5mol/LCuSO4溶液50mL和5mol/LNaOH溶液100mL，振荡，再加入40%的甲醛溶液40mL，缓慢加热a，在65℃时回流20分钟后冷却至室温。反应过程中观察到有棕色固体生成，最后变成红色，并有气体产生。

①仪器a的名称是__，仪器b的作用为__。

②能说明甲醛具有还原性的实验现象是__。

（2）查阅资料发现气体产物是副反应产生的。为确认气体产物含H2不含CO，将装置A和如图所示的装置连接后进行实验。

①依次连接的合理顺序为A→B→___→____→___→___→G；___

②装置B的作用是___；

③确认气体产物中含H2而不含CO的现象是___。

（3）已知：。设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价的实验方案为：取少量a中反应后的清液，___，则说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价。

（4）为研究红色固体产物的组成，进行如下实验(以下每步均充分反应)：

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

ⅱ：2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O

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 冷凝回流 A中出现红色物质（或A中出现棕色物质) E→F→D→C 吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验 C中澄清石灰水不变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝 滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生 n(Cu2O)：n(Cu)=l：200

【解析】

(1)①根据仪器的结构和性能确定仪器a的名称；仪器b为球形冷凝管；

②甲醛具有还原性，和新制氢氧化铜加热反应生成氧化亚铜红色沉淀；

(2)为确认气体产物中含H2不含CO，装置A连接装置B除去甲醛，防止干扰后续实验验证，利用装置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验证气体中是否含一氧化碳，通过装置G收集剩余气体；

(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。据此设计实验验证；

(4)反应现象和元素守恒得到固体物质组成为氧化亚铜和铜，将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后，溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近说明浓度相同。

(1)①仪器a的名称是三颈瓶，仪器b为球形冷凝管，主要是冷凝回流反应物；

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A中出现红色物质(或A中出现棕色物质)，故答案为：A中出现红色物质(或A中出现棕色物质)；

(2)①为确认气体产物中含H2不含CO，装置A连接装置B除去甲醛，防止干扰后续实验验证，利用装置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验证气体中是否含一氧化碳，通过装置G收集剩余气体，依次连接的合理顺序为ABEFDCG；

②装置B的作用是吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验；

③当观察到C中澄清石灰水不变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝，即可确认气体产物中含H2而不含CO；

(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，滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生，说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价；

(4)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，说明[Cu(NH3)4]2+浓度相同，根据铜元素守恒可知，固体产物的组成及物质的量之比约为n(Cu2O)：n(Cu)=1：200。