Question

12．氢氧化铜是一种常用试剂．如：利用新制氢氧化铜验证乙醛的还原性．
（1）新制氢氧化铜悬浊液的配制：在试管里加入10%的氢氧化钠溶液2mL，滴入2%的硫酸铜溶液4～6滴，振荡．这样操作的目的是确保NaOH过量．
（2）下面是某研究性学习小组开展的探究性学习活动：
提出问题：对“乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应生成的红色沉淀是Cu₂O”提出质疑，他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜．为了确定红色沉淀的成分，进行了如下探究：
提出猜想：红色沉淀可能是Cu或Cu₂O或Cu与Cu₂O的混合物．
查阅资料：①氧化亚铜属于碱性氧化物；②+1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应；③在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜．
设计方案：
方案1：取该红色沉淀于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化；
方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察是否有残渣；
方案3：称取该红色沉淀ag，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称量，反复多次，直到固体恒重，称得质量为bg，比较a、b的大小；
方案4：取红色沉淀放于大试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有银白色的银析出．
你认为合理的方案是方案3．
（3）质量分数为11.6%的某饱和一元醛水溶液5g，跟足量新制的Cu（OH）₂悬浊液反应，生成Cu₂O1.44g．这种醛是丙醛，结构简式为CH₃CH₂CHO．它与足量新制Cu（OH）₂悬浊液反应的化学方程式为CH₃CH₂CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂COONa+Cu₂O↓+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）新制氢氧化铜悬浊液必须呈碱性，所以配制时NaOH要过量；
（2）Cu和Cu₂O都是红色沉淀，所以该红色物质可能是Cu或Cu₂O或Cu与Cu₂O的混合物；
Cu与Cu₂O都能与硝酸反应生成蓝色的硝酸铜溶液，Cu₂O与弱氧化性酸反应生成铜盐和Cu单质；Cu与Cu₂O都能在空气中加热被氧化生成CuO，所以固体质量都增加，增加的质量不同；
（3）n（Cu₂O）=$\frac{1.44g}{144g/mol}$=0.01mol，m（醛）=5g×11.6%=0.58g，如果是甲醛溶液与新制氢氧化铜悬浊液反应，甲醛与Cu₂O的关系式是1：2，则甲醛的物质的量是0.05mol，其质量=0.005mol×30g/mol=0.15g＜0.58g，所以不是甲醛；
饱和一元醛与新制氢氧化铜悬浊液反应方程式为RCHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$RCOONa+Cu₂O↓+3H₂O，根据方程式知，醛与Cu₂O的关系式是1：1，所以醛的物质的量是0.01mol，其摩尔质量=$\frac{0.58g}{0.01mol}$=58g/mol，为丙醛．

解答 解：（1）新制氢氧化铜悬浊液必须呈碱性，所以配制时NaOH要过量，所以这样操作的目的是确保NaOH过量，故答案为：确保NaOH过量；
（2）Cu和Cu₂O都是红色沉淀，所以该红色物质可能是Cu或Cu₂O或Cu与Cu₂O的混合物；
方案1：Cu与Cu₂O都能与硝酸反应生成蓝色的硝酸铜溶液，所以根据溶液颜色不能确定红色沉淀成分，故不合理；
方案2：Cu₂O和弱氧化性酸反应生成铜盐和Cu单质，但和硝酸反应时即使生成Cu，Cu能与稀硝酸反应生成可溶性的硝酸铜，所以没有沉淀产生，故不合理；
方案3：Cu与Cu₂O都能在空气中加热被氧化生成CuO，所以固体质量都增加，增加的质量不同，所以可以根据a、b数值判断红色物质成分，故合理；
方案4：Cu与Cu₂O都与稀硝酸生成铜离子，所以不能置换出硝酸银溶液中的Ag，故不合理；
通过以上分析知，只有方案3合理；
故答案为：红色沉淀可能是Cu或Cu₂O或Cu与Cu₂O的混合物；方案3；
（3）n（Cu₂O）=$\frac{1.44g}{144g/mol}$=0.01mol，m（醛）=5g×11.6%=0.58g，如果是甲醛溶液与新制氢氧化铜悬浊液反应，甲醛与Cu₂O的关系式是1：2，则甲醛的物质的量是0.05mol，其质量=0.005mol×30g/mol=0.15g＜0.58g，所以不是甲醛；
饱和一元醛与新制氢氧化铜悬浊液反应方程式为RCHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$RCOONa+Cu₂O↓+3H₂O，根据方程式知，醛与Cu₂O的关系式是1：1，所以醛的物质的量是0.01mol，其摩尔质量=$\frac{0.58g}{0.01mol}$=58g/mol，为丙醛，其结构简式为CH₃CH₂CHO，丙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应方程式为CH₃CH₂CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂COONa+Cu₂O↓+3H₂O，
故答案为：丙醛；CH₃CH₂CHO；CH₃CH₂CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$CH₃CH₂COONa+Cu₂O↓+3H₂O．

点评 本题以丙醛为载体考查探究物质的组成及实验方案评价，为高频考点，明确物质的性质是解本题关键，侧重考查学生分析计算能力，注意Cu与Cu₂O性质的相同点和不同点，Cu₂O与盐酸或硝酸反应现象不同，注意（3）题排除甲醛的方法，题目难度中等．