Question

【题目】甲醛(HCHO)，无色气体，易溶于水，有特殊的刺微气味，对人眼、鼻等有刺激作用。40%甲醛溶液沸点为96℃，易挥发。甲醛在碱性溶液中具有极强的还原性。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物成分，进行如下研究：

（1）在下图装置中进行实验，向a中加入0.5mol·L-1CuSO4溶液50mL和5 mol·L-1 NaOH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b的名称是____________。

②仪器c的作用为____________。

③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。为确认气体产物中含H2不含CO，将装置A和如下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：。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

通过上述实验，可以得出红色固体产物主要是_______________。

Answer 1

【答案】 恒压漏斗 冷凝回流 A中出现红色物质 EFDC 吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验 F中颜色由黑变红，D中变蓝，C中澄清石灰水不变浑浊 滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生 Cu2O和Cu

【解析】(1)仪器b为恒压漏斗，故答案为：恒压漏斗；

②仪器c为球形冷凝管，主要是冷凝回流反应物，故答案为：冷凝回流；

③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，故答案为：EFDC；

②装置B的作用是吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验，故答案为：吸收甲醛蒸气，防止其干扰后续检验；

③F中颜色由黑变红，D中无水硫酸铜变蓝，说明生成了水蒸气，原气体中含有氢气，C中澄清石灰水不变浑浊，说明没有生成二氧化碳，说明气体产物中不含CO，故答案为：F中颜色由黑变红，D中变蓝，C中澄清石灰水不变浑浊；

(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，故答案为：滴入过量的浓盐酸，未见气泡产生；

(4)红色固体与浓氨水混合，得到无色溶液，在空气中变化为蓝色，说明含有Cu2O；剩余固体中加入浓氨水并摇动锥形瓶得深蓝色溶液是铜、氧气和一水合氨溶液反应生成深蓝色络离子，说明含有铜，因此红色固体产物主要是Cu2O和Cu，故答案为：Cu2O和Cu。