實驗小組同學探究用新制氫氧化銅檢驗葡萄糖的適宜條件。
資料:ⅰ.葡萄糖在堿的作用下,可以生成黃色物質;隨著溫度升高,可聚合為顏色更深(如棕色)的聚合物。
ⅱ.Cu2O、CuO均溶于氨水,生成[Cu(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+;Cu不溶于氨水。
(1)探究NaOH溶液的用量對該反應的影響。
編號 |
實驗Ⅰ |
實驗Ⅱ |
實驗方案 |
|
|
實驗現(xiàn)象 |
加熱,無明顯現(xiàn)象,靜置后未見磚紅色沉淀 |
加熱、靜置后,底部有磚紅色沉淀 |
①實驗Ⅱ中,葡萄糖[CH
2OH(CHOH)
4CHO]轉化為
CH2OH(CHOH)4COONa
CH2OH(CHOH)4COONa
。
②分析實驗Ⅱ能生成磚紅色沉淀但實驗Ⅰ不能生成磚紅色沉淀的原因:
a.電極反應式:
ⅰ.還原反應:2Cu(OH)
2+2e
-═Cu
2O+H
2O+2OH
-ⅱ.氧化反應:
CH2OH(CHOH)4CHO-2e-+3OH-=CH2OH(CHOH)4COO-+2H2O
CH2OH(CHOH)4CHO-2e-+3OH-=CH2OH(CHOH)4COO-+2H2O
。
b.依據(jù)電極反應式分析實驗Ⅱ有磚紅色沉淀生成的可能原因:隨c(OH
-)增大,Cu(OH)
2氧化性減弱,但是
隨c(OH-)增大,葡萄糖還原性增強
隨c(OH-)增大,葡萄糖還原性增強
。
(2)探究葡萄糖溶液的用量和水浴溫度(加熱時間約1min,冷卻后過濾)對該反應的影響。
編號 |
實驗Ⅲ |
實驗Ⅳ |
實驗方案 現(xiàn)象 溫度 |
|
|
50℃ |
得到較多磚紅色沉淀;濾液呈極淺黃色 |
得到大量磚紅色沉淀;濾液呈淺橙色 |
70℃ |
得到較多磚紅色沉淀;濾液呈棕黃色 |
得到大量磚紅色沉淀并伴有少量黑色沉淀;濾液呈棕色 |
100℃ |
得到較多磚紅色沉淀;濾液呈紅棕色 |
得到大量黑色沉淀;濾液呈深棕色 |
①經(jīng)檢驗,實驗Ⅳ中產(chǎn)生的黑色沉淀中含有Cu。檢驗方法是:取實驗Ⅳ中70℃時產(chǎn)生的沉淀,洗滌,
加入足量濃氨水,振蕩、過濾,在濾渣中加入濃硝酸,產(chǎn)生紅棕色氣體
加入足量濃氨水,振蕩、過濾,在濾渣中加入濃硝酸,產(chǎn)生紅棕色氣體
(填操作和現(xiàn)象)。
②分析實驗Ⅲ未產(chǎn)生黑色Cu的原因,同學提出兩種假設:
假設a:葡萄糖物質的量少,無法將Cu(Ⅱ)還原為Cu單質。
假設b:
葡萄糖濃度太小,還原性弱,不能將Cu(Ⅱ)還原為Cu單質
葡萄糖濃度太小,還原性弱,不能將Cu(Ⅱ)還原為Cu單質
(補充完整)。
經(jīng)定量分析可知假設a不成立。
(3)綜合以上實驗,用新制氫氧化銅檢驗葡萄糖時,為了能更好地觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生磚紅色沉淀,將宜采用的條件填入下表。
|
溫度/℃ |
NaOH溶液 |
葡萄糖溶液 |
條件 |
50℃ 50℃
|
2mL10%NaOH溶液 |
5滴10%葡萄糖溶液 5滴10%葡萄糖溶液
|