氫氧化銅的分解反應(yīng)是一個(gè)典型的化學(xué)變化過程,通過實(shí)驗(yàn)可以觀察到其形態(tài)和能量的轉(zhuǎn)變。這一過程不僅揭示了化學(xué)反應(yīng)中的形態(tài)變化,還展示了能量變化。氫氧化銅在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用廣泛,如用于檢測(cè)醛基的存在,體現(xiàn)了化學(xué)在生活中的重要性。讓我們繼續(xù)探索化學(xué)的奧秘,感受科學(xué)的魅力。
氫氧化銅的分解反應(yīng),化學(xué)方程式為:Cu(OH)2→CuO+H2O,在實(shí)驗(yàn)中,我們可以觀察到,氫氧化銅固體在加熱條件下分解,藍(lán)色固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?,試管口有水珠生成,這一變化過程不僅展示了化學(xué)變化中的形態(tài)轉(zhuǎn)變,也揭示了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
資料拓展:氫氧化銅固體在加熱條件下分解為氧化銅與水,這一過程被稱為分解反應(yīng),反應(yīng)方程式為:Cu(OH)2→CuO+H2O,在實(shí)驗(yàn)過程中,我們會(huì)發(fā)現(xiàn),藍(lán)色固體氫氧化銅在加熱后,顏色逐漸變?yōu)楹谏?,這是因?yàn)闅溲趸~分解生成了黑色的氧化銅,試管口出現(xiàn)水珠,這是由于氫氧化銅分解生成的水蒸氣冷凝而成。
氫氧化銅的化學(xué)方程式:Cu(OH)2,它可以由銅、消石灰、空氣、稀鹽酸制取,根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析,銅只能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化銅;氧化銅可以與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和水;氯化銅可以與消石灰發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化銅和氯化鈣,方程式為:CuCl2+Ca(OH)2═CaCl2+Cu(OH)2↓。
氫氧化銅的化學(xué)式是 CuOH2,是一種難溶性的堿,不是堿式鹽,氫氧化銅是堿而不是鹽,與氫氧化鈣相比,它們的不同之處在于,氫氧化銅幾乎不溶于水,而氫氧化鈣可以,關(guān)于堿,就是電離時(shí)所有陰離子都是氫氧根離子OH的化合物,氫氧化鈣的電離方程式為:CaOH2===Ca2+ + 2OH-。
醛基與新制氫氧化銅(Cu(OH)2)發(fā)生反應(yīng)時(shí),會(huì)生成對(duì)應(yīng)的醇和亞銅酸鹽,反應(yīng)方程式為:RCHO + Cu(OH)2 → RCH(OH) + CuO + H2O,RCHO代表含有醛基的有機(jī)化合物(醛),RCH(OH)表示生成的醇,CuO為產(chǎn)生的氧化銅,H2O為水,這個(gè)反應(yīng)是一種還原反應(yīng),醛被還原為醇,同時(shí)氫氧化銅被氧化為氧化銅。
以乙醛(CH3CHO)為例,其與新制氫氧化銅的反應(yīng)可以寫為:2 CH3CHO + Cu(OH)2 → 2 CH3COO^-Cu^2+ + 2 H2O,在這個(gè)反應(yīng)中,乙醛被氧化為乙酸根離子(CH3COO^-),而氫氧化銅(Cu(OH)2)被還原為沉淀態(tài)的銅離子(Cu^2+),水(H2O)也是反應(yīng)產(chǎn)物之一。
醛基與新制氫氧化銅反應(yīng)式:R-CHO+ Cu R-COOH+ CuO+ HO,詳細(xì)解釋:醛基具有還原性,而氫氧化銅則具有一定的氧化性,在適當(dāng)條件下,二者可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
銅和氫氧化鈉鹽酸,空氣為原料,制取氫氧化銅的化學(xué)方程式
銅在空氣中加熱,由紅變黑,反應(yīng)方程式為:2Cu + O2 = 2CuO,氧化銅加入稀鹽酸,反應(yīng)方程式為:CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O,大理石高溫灼燒,反應(yīng)方程式為:CaCO3 = 高溫 = CaO + CO2↑,生成的生石灰加入水中變成熟石灰,反應(yīng)方程式為:CaO + H2O = Ca(OH)2,得到的氯化銅溶液按比例加入熟石灰中,反應(yīng)方程式為:CuCl2 + Ca(OH)2 = Cu(OH)2↓ + CaCl2。
在這一化學(xué)反應(yīng)過程中,銅的溶解和沉淀過程不僅是一個(gè)化學(xué)變化,也是自然界中物質(zhì)循環(huán)和轉(zhuǎn)化的一個(gè)縮影,通過對(duì)這一過程的了解,我們可以更深入地認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)和變化規(guī)律,該反應(yīng)在化學(xué)工業(yè)中有一定應(yīng)用。
甲醛與新制氫氧化銅反應(yīng),生成的氧化亞銅繼續(xù)和甲醛發(fā)生反應(yīng)的,甲醛的還原性較強(qiáng),最后生成的是金屬銅,發(fā)生的是銅鏡反應(yīng),最終產(chǎn)物是銅,不是氧化亞銅。
甲醛與新制氫氧化銅反應(yīng)生成了醋酸和氧化亞銅沉淀與水,化學(xué)方程式為:CHO + 2Cu(OH) = HCOOH + CuO(沉淀) + 2HO,該反應(yīng)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常被用來驗(yàn)證甲醛的存在,甲醛是一種無色有刺激性氣味的有機(jī)化合物,具有較高的毒性。
HCHO + 4Cu(OH)2 → 2Cu2O + CO2 + 5H20,用試管夾夾持試管在酒精燈上加熱,會(huì)看到顏色先變黃,然后顯棕色,最后變紅。
甲醛與新制氫氧化銅反應(yīng)生成的氣體物質(zhì)是氫氣,固體物質(zhì)主要成分是單質(zhì)銅,反應(yīng)后的溶液中不含碳酸根和銅離子,甲醛又稱蟻醛,是無色有刺激性氣體,對(duì)人眼、鼻等有刺激作用;具有還原性,尤其在堿性溶液中,還原能力更強(qiáng)。
醛(Aldehyde)和新制氫氧化銅(Copper(I) hydroxide)之間的反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的酸根鹽和金屬。
甲醛跟銀胺溶液不是發(fā)生銀鏡反應(yīng)嗎?產(chǎn)物是銀啊,新制氫氧化銅跟甲醛反應(yīng)后不會(huì)生成碳酸亞銅或者碳酸銅,聲稱的是氧化亞銅,碳酸亞銅是由氯化亞銅和碳酸鈉反應(yīng)生成。
葡萄糖與新制氫氧化銅的化學(xué)反應(yīng)揭示了有機(jī)物與無機(jī)物之間復(fù)雜而美妙的化學(xué)變化,這一反應(yīng)的方程式為:CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 → CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O + 2H2O,在這個(gè)過程中,葡萄糖分子中的醛基(-CHO)與氫氧化銅發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)開始時(shí),氫氧化銅在加熱條件下被還原為氧化亞銅(Cu2O)。
CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2+NaOH---CH2OH(CHOH)4COONa+Cu2O+3H2O,這是現(xiàn)行高中人教版教材中的寫法。
CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2 → CH2OH(CHOH)4COOH + Cu2O↓ + 2H2O,在堿性環(huán)境下,葡萄糖與新制氫氧化銅反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致溶液顏色的變化,這一實(shí)驗(yàn)常用于教學(xué),旨在讓學(xué)生鑒定葡萄糖分子中的醛基結(jié)構(gòu),證實(shí)其為一種醛糖。
葡萄糖與新制氫氧化銅的反應(yīng)方程式為:[ C_6H_{12}O_6 + 2Cu(OH)_2 → Cu_2O + 2H_2O + 6CO_2 ],在這個(gè)反應(yīng)中,葡萄糖(C_6H_{12}O_6)與新制的氫氧化銅(Cu(OH)_2)反應(yīng),生成了氧化亞銅(Cu_2O)、水(H_2O)以及二氧化碳(CO_2)。
Cu(OH)2與葡萄糖的反應(yīng)化學(xué)方程式:CH2OH-(CHOH)4-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH --(水浴加熱)-- CH2OH-(CHOH)4-COONa + Cu2O↓+ 3H2O,因?yàn)槠咸烟呛腥┗?,所以能和Cu(OH)2發(fā)生反應(yīng)。
反應(yīng)式為:R-CHO+2Cu(OH)2+NaOH=R-CCONa+Cu2O↓+3H2O,斐林試劑由硫酸銅與酒石酸鉀鈉等體積混合得到,酒石酸鉀鈉的作用在于形成絡(luò)合物,防止二價(jià)銅離子在堿性條件下生成氫氧化銅沉淀,而作為氧化劑的則是二價(jià)銅離子。
斐林試劑中含有硫酸銅和氫氧化鈉混合后,直接反應(yīng)生成酒石酸絡(luò)銅離子,乙醛的醛基具有還原性,在加熱條件下,二價(jià)銅與醛基在沸水浴加熱條件下反應(yīng)而生成磚紅色的沉淀。
斐林試劑:新制的Cu(OH)2懸濁液,用于鑒別有機(jī)物中的醛基-CHO,反應(yīng)方程式如下:RCHO+2Cu(OH)2=RCOOH+Cu2O(磚紅色沉淀)+2H2O,現(xiàn)象:出現(xiàn)磚紅色沉淀,證明有醛基存在。
乙醛與斐林試劑的反應(yīng)方程式可以表示為:CH3CHO+Cu(OH)2→CH3COOH+Cu2O+H2O,該反應(yīng)是典型的氧化-還原反應(yīng),其中乙醛被氧化為乙酸,而氫氧化銅被還原為氧化亞銅,反應(yīng)過程中,氫氧化銅的Cu2+離子被還原為+1價(jià)銅離子,而乙醛的醛基被氧化為羧基,該反應(yīng)可以在加熱條件下進(jìn)行,生成紅色的氧化亞銅沉淀。