Question

某课题组同学受葡萄糖与新制氢氧化铜悬浊液反应实验的启示，拟设计实验利用氧化铜探究乙醛的还原性。

【提出猜想】 猜想 1： CH₃CHO＋2CuO CH₃COOH＋Cu₂O；

猜想 2：_______________________ （写出化学方程式）。

【定性实验】（1）甲同学设计下图装置进行实验（部分夹持装置已略去）：

已知： 乙醛和乙酸的沸点分别为 20.8℃、 117.9℃。

按上述装置进行实验，当氧化铜完全反应后停止实验。

①为达到良好的冷凝效果，方框中 C 装置应选用_________（填仪器名称）；实验中先通入乙醛蒸气，后点燃装置 B 处酒精灯，这样操作的目的是_________。

②已知： Cu₂O 呈红色，在酸性条件下发生反应 Cu₂O＋2H⁺＝Cu＋Cu²⁺＋H₂O。 请你设计实验证明猜想 1 成立。

实验操作：____________________________________ 。

实验现象：____________________________________ 。

【定量实验】（2）乙同学设计了如下图所示实验方案定量探究红色固体的成分。

已知：醋酸亚铬[Cr(CH₃COO)₂]溶液可以吸收少量的 O₂。

①下列有关说法正确的是（填标号）_______ 。

a. 装置 D 可以控制反应的发生与停止

b. 装置 F 中盛装醋酸亚铬溶液

c. 向装置 D 中加入少量硫酸铜固体可加快反应

d. 实验中观察到装置 G 中有明显现象

②装置 G 中红色粉末完全反应后，称得固体粉末质量为 19.2 g；装置 H 净增质量为2.0 g。请选择合理数据计算，确定红色粉末的成分及物质的量： _______。

Answer

CH3CHO＋CuOCH3COOH＋Cu 直形冷凝管 排尽装置中的空气，防止乙醛被氧气氧化 取B中固体少许于试管中，加入适量稀硫酸震荡 溶液变成蓝色，有红色固体残余（见溶液变蓝色给可） ac 0.1 mol Cu2O，0.1 mol Cu

【解析】该实验的目的是：利用氧化铜探究乙醛的还原性，根据猜想 1： CH3CHO＋2CuO CH3COOH＋Cu2O；乙醛将氧化铜还原为氧化亚铜，故可以猜想，乙醛将氧化铜还原为铜。观察装置，A中产生乙醛蒸汽，进入B发生反应，在M处收集乙酸，故C装置的作用是冷凝。

猜想二：若乙醛将氧化铜还原为铜的话，方程式应为：CH3CHO＋CuOCH3COOH＋Cu；

①C 装置要起到冷凝效果，应选用直形冷凝管；应为乙醛容易被氧化，所以实验中先通入乙醛蒸气，后点燃装置 B 处酒精灯，这样操作的目的是排尽装置中的空气，防止乙醛被氧气氧化；

②要证明猜想 1 成立，即证明产物是Cu2O，根据反应Cu2O＋2H+＝Cu＋Cu2+＋H2O，故取B中固体少许于试管中，加入适量稀硫酸振荡，溶液变成蓝色，且有红色固体残余，即证明证明产物是Cu2O；

（2）要定量探究红色固体的成分，观察装置，此实验的原理即是用氢气还原红色固体，通过测量粉末质量的变化，测定红色固体中氧的含量。

①a.启普发生器可以控制反应的开始与停止，故a正确；b. 装置 F 中应盛放的是浓硫酸吸收氢气中的水蒸气，不需要吸收氧气，开始前就应该将装置内空气全部排出，故b错误； c. 向装置 D 中加入少量硫酸铜固体可形成铜锌原电池可加快反应，故c正确；d.装置 G 中，氢气还原氧化亚铜得到铜依然是红色的，故没有明显现象，故d错误，故选ac；

②H中的增重还包括空气中的水分等，故2.0g不能用，完全反应后，称得固体粉末质量为 19.2 g，反应前后粉末减少1.6g，即粉末中m（O）=1.6g，n（O）=0.1mol，m（Cu）=19.2g，n（Cu）=0.3mol，故该粉末不全是Cu2O，还应该有Cu，n（Cu2O）=0.1mol，n（Cu）=0.1mol。