Question

【題目】某化學(xué)興趣小組同學(xué)在查閱資料的基礎(chǔ)上對乙醛與新制氫氧化銅的反應(yīng)進(jìn)行了探究。

（1）乙醛與新制氫氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

（查閱資料）i．乙醛在堿性條件下可發(fā)生縮合等反應(yīng)生成有色物質(zhì)；ii．溶液的酸堿性可能會影響物質(zhì)的氧化性、還原性。

（初步探究）

序號	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I	向試管中加入4 mL 10 % NaOH溶液，滴入0.5 mL 水，加入0.5 mL 40 %乙醛溶液，振蕩；在酒精燈上加熱至沸騰后保持沸騰	無色溶液逐漸變黃，并變渾濁；加熱后得黃色濁液，之后無明顯變化
II	向試管中加入4 mL 10 % NaOH溶液，滴入0.5 mL 2 %CuSO4溶液，振蕩；加入0.5 mL 40 %乙醛溶液，振蕩；在酒精燈上加熱至沸騰后保持沸騰	藍(lán)色濁液依次呈綠色、黃色、橙色，最終生成紅色固體；之后無明顯變化
III	向試管中加入4 mL水，滴入0.5 mL 2 %CuSO4溶液，振蕩；加入0.5 mL 40 %乙醛溶液，振蕩；在酒精燈上加熱至沸騰后保持沸騰	藍(lán)色溶液無明顯變化

（2）實(shí)驗(yàn)I的目的是________。

（3）甲同學(xué)為了檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)II中紅色固體的成分進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取少量紅色固體于試管中，加入適量稀HNO3，振蕩，觀察到紅色固體完全溶解，得藍(lán)色溶液。甲同學(xué)認(rèn)為，該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明實(shí)驗(yàn)II中反應(yīng)生成了Cu。乙同學(xué)認(rèn)為甲的觀點(diǎn)不正確，理由是_____。

（深入探究）乙同學(xué)對比實(shí)驗(yàn)II和實(shí)驗(yàn)III，對實(shí)驗(yàn)II能夠發(fā)生反應(yīng)的原因提出了猜想：乙醛的還原性隨著溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)，并利用實(shí)驗(yàn)IV進(jìn)行驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)裝置	序號	A池試劑	B池試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	IV-1	0.2% CuSO4溶液	Na2SO4溶液和40%乙醛溶液按體積比9：1混合	指針不偏轉(zhuǎn)，A、B池中均無明顯變化
	IV-2	0.2% CuSO4溶液

（4）實(shí)驗(yàn)IV-1中，Na2SO4溶液的作用是________。

（5）實(shí)驗(yàn)IV-2中，B池中的試劑是________。

（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，乙同學(xué)認(rèn)為其猜想成立。乙同學(xué)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。

（7）綜合上述實(shí)驗(yàn)，小組同學(xué)經(jīng)過深入討論，認(rèn)為除了乙同學(xué)的猜想外，與實(shí)驗(yàn)III相比，實(shí)驗(yàn)II能夠發(fā)生反應(yīng)的原因還可能有________和________。

Answer 1

【答案】CH3CHO + 2Cu(OH)2+ NaOH→CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O 排除乙醛在堿性條件下發(fā)生縮合等反應(yīng)生成有色物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)II的干擾 Cu2O也可能被硝酸氧化為Cu2+，產(chǎn)生“紅色固體完全溶解，得藍(lán)色溶液”的現(xiàn)象 使B池溶液具有導(dǎo)電性,同時(shí)保證中性環(huán)境，與實(shí)驗(yàn)IV-2對比 10% NaOH溶液、40%乙醛溶液、蒸餾水按體積比8：1：1混合 指針偏轉(zhuǎn)，A池中（或A池電極上）生成紅色固體 Cu（II）在堿性條件下氧化性增強(qiáng)【或Cu(OH)2的氧化性強(qiáng)于CuSO4】 乙醛縮合反應(yīng)產(chǎn)物的還原性強(qiáng)于乙醛

【解析】

（1）乙醛被新制氫氧化銅氧化為醋酸鈉；

（2）實(shí)驗(yàn)I與實(shí)驗(yàn)II做對比；

(3)Cu、Cu2O都是紅色固體，都能溶于硝酸生成藍(lán)色硝酸銅溶液；

（4）乙醛是非電解質(zhì)，乙醛溶液不導(dǎo)電；

（5）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證乙醛的還原性隨著溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)；根據(jù)控制變量法，增大氫氧化鈉濃度，并保證乙醛濃度相等。

（6）增大氫氧化鈉濃度，乙醛的還原性增強(qiáng)，A中CuSO4被還原；

(7).對比實(shí)驗(yàn)III、實(shí)驗(yàn)II的條件不同進(jìn)行分析。

（1）乙醛被新制氫氧化銅氧化為醋酸鈉，反應(yīng)的方程式是CH3CHO + 2Cu(OH)2+ NaOH→CH3COONa + Cu2O↓+ 3H2O；

（2）實(shí)驗(yàn)I與實(shí)驗(yàn)II做對比，排除乙醛在堿性條件下發(fā)生縮合等反應(yīng)生成有色物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)II的干擾；

(3). Cu2O也可能被硝酸氧化為Cu2+，產(chǎn)生“紅色固體完全溶解，得藍(lán)色溶液”的現(xiàn)象，所以乙同學(xué)認(rèn)為甲的觀點(diǎn)不正確；

(4). 乙醛是非電解質(zhì)，乙醛溶液不導(dǎo)電，加入Na2SO4溶液的作用是使B池溶液具有導(dǎo)電性,同時(shí)保證中性環(huán)境，與實(shí)驗(yàn)IV-2對比；

(5). 根據(jù)控制變量法，實(shí)驗(yàn)IV-2中，B池應(yīng)增大氫氧化鈉濃度，并保證乙醛濃度相等，所以B中試劑是：10% NaOH溶液、40%乙醛溶液、蒸餾水按體積比8：1：1混合；

（6）增大氫氧化鈉濃度，乙醛的還原性增強(qiáng)，A中CuSO4被還原，乙觀察到的現(xiàn)象是：指針偏轉(zhuǎn)，A池中（或A池電極上）生成紅色固體；

(7).實(shí)驗(yàn)II溶液的堿性大于實(shí)驗(yàn)III，實(shí)驗(yàn)II能夠發(fā)生反應(yīng)的原因還可能有CuSO4在堿性條件下氧化性增強(qiáng)或Cu(OH)2的氧化性強(qiáng)于CuSO4或乙醛縮合反應(yīng)產(chǎn)物的還原性強(qiáng)于乙醛。