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某实验小组同学对影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素进行了如下探究。 (...

某实验小组同学对影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素进行了如下探究。

(查阅资料)

Cu(OH)2(s) Cu2+ + 2OH-      Ksp = 2.2×10-20 Cu2+ + 4NH3      K = 4.8×10-14

Cu(NH3)4SO4·H2O 是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体, 加热分解有氨气放出。Cu(NH3)4SO4·H2O 在乙醇-水混合溶剂中的溶解度如下图所示。

(实验 1CuSO4 溶液和浓氨水的反应。

序号

实验内容

实验现象

1-1

2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)中逐滴加入 2 mL 1 mol/L 氨水

立即出现浅蓝色沉淀,溶液变无色; 随后沉淀逐渐溶解,溶液变为蓝色;最终得到澄清透明的深蓝色溶液 A

1-2

2 mL 1 mol/L 氨水中逐滴加入  2   mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)

始终为澄清透明的深蓝色溶液 B

 

 

(1)进一步实验证明,深蓝色溶液 AB 中均含有,相应的实验方案为______________________(写出实验操作及现象)

(实验 2)探究影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素。

序号

实验内容

实验现象

2-1

向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)

有浅蓝色沉淀生成,溶液颜色变浅

2-2

向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 1 mol/L NaOH

有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色

2-3

2 mL 0.1 mol/L 氨水中逐滴加入2 mL 0.1 mol/L CuSO4(pH=3.2)

有浅蓝色沉淀生成,上层清液接近无色

 

 

(2)依据实验 2-1,甲同学认为 Cu2+浓度是影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素之一。乙同学认为实验 2-1 没有排除硫酸铜溶液呈酸性的干扰,并设计了如下对比实验:

序号

实验内容

实验现象

2-4

向实验 1-2 所得深蓝色溶液 B 中继续加入 2 mL 试剂 a

无明显现象

 

 

①用化学用语表示硫酸铜溶液呈酸性的原因:___________________________

②试剂 a ___________________________

(3)利用平衡移动原理对实验 2-2 的现象进行解释:____________________________

(4)实验 2-3 的目的是__________________________

(5)综合上述实验可以推测, 影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素有________________________

 

向深蓝色溶液中加入大量乙醇,出现深蓝色沉淀,过滤洗涤沉淀后,将沉淀置于试管中加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察到红色的石蕊试纸变蓝 Cu2+ +2H2O⇌Cu(OH)2+2H+ c(SO42-)= 0.1 mol/L且pH=3.2的硫酸—硫酸钠混合溶液 存在 ⇌Cu2+ + 4NH3,当加入氢氧化钠溶液,氢氧根离子和铜离子结合成氢氧化铜浅蓝色沉淀,使平衡向右移动,浓度降低,溶液变为无色 与实验 1-2对比,探究其它条件相同的情况下,氨水浓度对反应产物的影响; 铜离子的浓度、溶液的碱性、氨水的浓度(或氨水的浓度、硫酸铜和氨水的相对用量) 【解析】 根据控制变量法分析影响 CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素。 (1)因为Cu(NH3)4SO4·H2O是一种易溶于水、难溶于乙醇的深蓝色固体, 加热分解有氨气放出,所以检验溶液 A、B 中均含有,向溶液中加入大量乙醇,出现深蓝色沉淀,过滤洗涤沉淀后,将沉淀置于试管中加热,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察到红色的石蕊试纸变蓝; (2)①硫酸铜是强酸弱碱盐,铜离子水解使溶液显酸性,水解的离子方程式是Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+; ②跟据乙同学认为实验 2-1 没有排除硫酸铜溶液呈酸性的干扰,根据控制变量法,应设计一个对比实验,对比在没有Cu2+且c(SO42-)和pH相同的条件下对反应产物的影响,所以可以加入c(SO42-)= 0.1 mol/L且pH=3.2的硫酸—硫酸钠混合溶液,排除酸性溶液的干扰; (3) ⇌Cu2++ 4NH3是可逆反应,当加入氢氧化钠溶液时,铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀,使铜离子浓度减少,依据勒夏特列原理,平衡向向右移动,浓度降低,溶液变为无色; (4)实验 2-3是对比实验,与实验 1-2对比,探究其它条件相同的情况下,氨水浓度对反应产物的影响; (5)有实验2-1、2-2、2-3可以推测,影响CuSO4 溶液和浓氨水反应产物的因素有铜离子的浓度、溶液的碱性、氨水的浓度(或氨水的浓度、硫酸铜和氨水的相对用量)。  
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酯类化合物与格氏试剂(RMgXX=ClBrI)的反应是合成叔醇类化合物的重要方法,可用于制备含氧多官能团化合物。化合物F的合成路线如图:

已知:

RCH=CH2 RCH2CH2OH

(1)A的结构简式为_____

(2)B→C的反应类型为_____

(3)C中官能团的名称为_____

(4)C→D的化学方程式为_____

(5)写出符合下列条件的D的同分异构体_____(填结构简式,不考虑立体异构)

①含有五元环碳环结构;

②能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体;

③能发生银镜反应。

(6)D→E的目的是_____

(7)已知羟基能与格氏试剂发生反应。写出以   CH3OH 和格氏试剂为原料制备的合成路线(其他试剂任选)_____

 

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