Question

10．某實(shí)驗(yàn)小組做乙醛和新制氫氧化銅的反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)NaOH的用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物有影響，于是他們采用控制變量的方法，均使用0.5mL 40%的乙醛溶液進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)．

編號(hào)	2%CuSO4溶液的體積	10%NaOH溶液的體積	振蕩后 的現(xiàn)象	pH	加乙醛水浴加熱后的沉淀顏色
1	2mL	3滴	淺藍(lán)綠色沉淀	5～6	淺藍(lán)綠色沉淀
2	a	15滴	淺藍(lán)色沉淀	7～8	黑色沉淀
3	1mL	1mL	藍(lán)色懸濁沉淀較少	9～10	紅褐色沉淀
4	b	2mL	藍(lán)色懸濁沉淀較多	11～12	紅色沉淀
5	1mL	3mL	藍(lán)紫色溶液	12～13	----

（1）上表中a、b應(yīng)為B（填字母序號(hào)）．
A．15滴，1mL                       B．2mL，1mL
C．15滴，2mL                       D．2mL，2mL
（2）查閱資料可知，實(shí)驗(yàn)1中的淺藍(lán)綠色沉淀的主要成份為Cu₂（OH）₂SO₄，受熱不易分解．寫出生成Cu₂（OH）₂SO₄反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaOH+2CuSO₄═Cu₂（OH）₂SO₄↓+Na₂SO₄．基于實(shí)驗(yàn)1、2的現(xiàn)象可以得出結(jié)論：NaOH用量較少時(shí)，乙醛未參與氧化反應(yīng)，（或是含銅元素的化合物在發(fā)生變化）．
（3）小組同學(xué)推測(cè)實(shí)驗(yàn)3中的紅褐色沉淀可能是CuO和Cu₂O的混合物，其依據(jù)是依據(jù)現(xiàn)象提出依據(jù)：實(shí)驗(yàn)2中的黑色沉淀可能是CuO；實(shí)驗(yàn)4中的紅色沉淀可能是Cu₂O，所以實(shí)驗(yàn)3中的紅褐色沉淀，可能是CuO和Cu₂O的混合物．
依據(jù)理論提出依據(jù)：當(dāng)NaOH用量逐漸增多時(shí)，產(chǎn)生的Cu（OH）₂一部分受熱分解生成黑色的CuO；另一部分被乙醛還原為Cu₂O紅色沉淀，所以實(shí)驗(yàn)3中的紅褐色沉淀，可能是CuO和Cu₂O的混合物．
（4）由實(shí)驗(yàn)4可以得出結(jié)論：當(dāng)NaOH的用量較大時(shí)，新制氫氧化銅可以與乙醛發(fā)生反應(yīng)，生成Cu₂O紅色沉淀．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH₃COONa+Cu₂O↓+3H₂O．
（5）為了進(jìn)一步證明實(shí)驗(yàn)4中紅色沉淀的成分，該小組同學(xué)查閱資料得知：Cu₂O在堿性條件下穩(wěn)定，在酸性溶液中可轉(zhuǎn)化為Cu²⁺、Cu．并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)．
ⅰ．將實(shí)驗(yàn)4反應(yīng)后的試管靜置，用膠頭滴管吸出上層清液．
ⅱ．向下層濁液中加入過量稀硫酸，充分振蕩、加熱，應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是溶液變?yōu)樗{(lán)色，有紅色固體．
（6）小組同學(xué)繼續(xù)查閱資料得知：Cu（OH）₂可與OH^-繼續(xù)反應(yīng)生成藍(lán)紫色溶液（[Cu（OH）₄]^2-），由此提出問題：[Cu（OH）₄]^2-能否與乙醛發(fā)生反應(yīng)，生成紅色沉淀？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決這一問題，合理的實(shí)驗(yàn)步驟是將1mL2%CuSO₄溶液與3mL（或＞3mL）10%NaOH溶液混合振蕩后（或取實(shí)驗(yàn)5的藍(lán)紫色溶液），加入0.5mL40%的乙醛溶液，水浴加熱．基于上述實(shí)驗(yàn)，該小組同學(xué)獲得結(jié)論：乙醛參與反應(yīng)生成紅色沉淀時(shí)，需控制體系的pH＞10．

Answer 1

分析 （1）本實(shí)驗(yàn)探究NaOH的用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，實(shí)驗(yàn)1和 2，3和4中NaOH的量不同，硫酸銅的量必須相同；
（2）依據(jù)原子守恒書寫NaOH與2CuSO₄生成Cu₂（OH）₂SO₄的化學(xué)方程式；實(shí)驗(yàn)1、2沒有出現(xiàn)紅色沉淀，說明乙醛未參與氧化反應(yīng)；
（3）此題答案可從“現(xiàn)象”或“理論”兩個(gè)角度提出依據(jù)．
（4）乙醛能夠被新制氫氧化銅氧化為乙酸，乙酸與NaOH反應(yīng)生成乙酸鈉；
（5）Cu₂O在酸性溶液中可轉(zhuǎn)化為Cu²⁺、Cu，銅離子為藍(lán)色，Cu為紅色；
（6）探究[Cu（OH）₄]^2-能否與乙醛發(fā)生反應(yīng)，生成紅色沉淀，可以加入過量NaOH溶液．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)探究NaOH的用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響，實(shí)驗(yàn)1和 2，3和4中NaOH的量不同，硫酸銅的量必須相同，故答案為：B；
（2）NaOH與2CuSO₄生成Cu₂（OH）₂SO₄，據(jù)原子守恒，化學(xué)方程式為2NaOH+2CuSO₄═Cu₂（OH）₂SO₄↓+Na₂SO₄，實(shí)驗(yàn)1、2沒有出現(xiàn)紅色沉淀，說明乙醛未參與氧化反應(yīng)，
故答案為：2NaOH+2CuSO₄═Cu₂（OH）₂SO₄↓+Na₂SO₄；乙醛未參與氧化反應(yīng)，（或是含銅元素的化合物在發(fā)生變化）；
（3）依據(jù)現(xiàn)象提出依據(jù)：實(shí)驗(yàn)2中的黑色沉淀可能是CuO；實(shí)驗(yàn)4中的紅色沉淀可能是Cu₂O，所以實(shí)驗(yàn)3中的紅褐色沉淀，可能是CuO和Cu₂O的混合物．
依據(jù)理論提出依據(jù)：當(dāng)NaOH用量逐漸增多時(shí)，產(chǎn)生的Cu（OH）₂一部分受熱分解生成黑色的CuO；另一部分被乙醛還原為Cu₂O紅色沉淀，所以實(shí)驗(yàn)3中的紅褐色沉淀，可能是CuO和Cu₂O的混合物，
故答案為：依據(jù)現(xiàn)象提出依據(jù)：實(shí)驗(yàn)2中的黑色沉淀可能是CuO；實(shí)驗(yàn)4中的紅色沉淀可能是Cu₂O，所以實(shí)驗(yàn)3中的紅褐色沉淀，可能是CuO和Cu₂O的混合物．
依據(jù)理論提出依據(jù)：當(dāng)NaOH用量逐漸增多時(shí)，產(chǎn)生的Cu（OH）₂一部分受熱分解生成黑色的CuO；另一部分被乙醛還原為Cu₂O紅色沉淀，所以實(shí)驗(yàn)3中的紅褐色沉淀，可能是CuO和Cu₂O的混合物；
（4）乙醛能夠被新制氫氧化銅氧化為乙酸，乙酸與NaOH反應(yīng)生成乙酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH₃CHO+2Cu（OH）₂+NaOH $\stackrel{△}{→}$ CH₃COONa+Cu₂O↓+3H₂O，
故答案為：CH₃CHO+2Cu（OH）₂+NaOH $\stackrel{△}{→}$ CH₃COONa+Cu₂O↓+3H₂O；
（5）Cu₂O在酸性溶液中可轉(zhuǎn)化為Cu²⁺、Cu，所以溶液變藍(lán)色，生成紅色固體，故答案為：溶液變?yōu)樗{(lán)色，有紅色固體；
（6）探究[Cu（OH）₄]^2-能否與乙醛發(fā)生反應(yīng)，生成紅色沉淀，可以加入過量NaOH溶液，將1 mL 2%CuSO₄溶液與3 mL（或＞3 mL）10%NaOH溶液混合振蕩后（或取實(shí)驗(yàn)5的藍(lán)紫色溶液），加入0.5 mL 40%的乙醛溶液，水浴加熱，
故答案為：將1 mL 2%CuSO₄溶液與3 mL（或＞3 mL）10%NaOH溶液混合振蕩后（或取實(shí)驗(yàn)5的藍(lán)紫色溶液），加入0.5 mL 40%的乙醛溶液，水浴加熱．

點(diǎn)評(píng) 本題通過乙醛和新制氫氧化銅的反應(yīng)時(shí)，NaOH的用量對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響考查了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及化學(xué)方程式書寫等知識(shí)，題目難度較大．