Question

15．甲醛是深受關注的有機化合物．甲醛含量的測定有多種方法，例如：在調至中性的亞硫酸鈉溶液中加入甲醛水溶液，經(jīng)充分反應后，產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質的量與甲醛的物質的量相等，然后用已知濃度的硫酸滴定氫氧化鈉．
完成下列填空：
（1）將4.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應后，用濃度為1.100mol/L的硫酸滴定，至終點時耗用硫酸20.00mL．甲醛水溶液的濃度為11mol/L；上述滴定中，若滴定管規(guī)格為50mL，甲醛水溶液取樣不能超過10mL．
（2）甲醛和新制氫氧化銅的反應顯示了甲醛的還原性，發(fā)生反應的化學方程式通常表示如下：
HCHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$HCOOH+Cu₂O↓+2H₂O，每1mol甲醛參加反應轉移的電子數(shù)為1.204×10²⁴個．甲醛中的碳的雜化方式為sp²．（填sp、sp²、sp³）

Answer 1

分析 （1）將4.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應后，得到溶液中含有NaOH，由硫酸的物質的量可得NaOH，以此確定甲醛的物質的量，進而計算濃度；若滴定管規(guī)格為50mL，如硫酸全部反應，體積為50mL，則可知消耗硫酸的物質的量，可知需要甲醛的物質的量，結合其濃度，可確定體積；
（2）根據(jù)方程式中碳元素的化合價變化分析計算，用甲醛中的成鍵來分析碳原子的雜化類型．

解答 解：（1）產(chǎn)生的氫氧化鈉的物質的量與甲醛的物質的量相等，n（H₂SO₄）=1.100mol/L×0.02L=0.022mol，
將4.00mL甲醛水溶液加入到經(jīng)調至中性的亞硫酸鈉溶液中，充分反應后，得到溶液中含有NaOH，加入硫酸發(fā)生H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+2H₂O，
則n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.044mol，c（HCHO）=$\frac{0.044mol}{0.004L}$=11mol/L，
若滴定管規(guī)格為50mL，如硫酸全部反應，體積為50mL，則可知消耗硫酸的物質的量為0.05L×11mol/L=0.055mol，
則n（HCHO）=n（NaOH）=2n（H₂SO₄）=0.11mol，
甲醛水溶液取樣不能超過的體積為$\frac{0.11mol}{11mol/L}$=0.01L=10mL，
故答案為：11；10； 
（2）HCHO分子中碳原子化合價為0價，HCHO+2Cu（OH）₂ $\stackrel{△}{→}$HCOOH+Cu₂O↓+2H₂O，甲酸中碳原子化合價為+2價，每1mol甲醛參加反應轉移的電子數(shù)為2N_A，即1.204×10²⁴，甲醛分子中含有碳氧雙鍵，共有3個σ鍵，則碳原子軌道的雜化類型為sp²雜化，
故答案為：1.204×10²⁴；sp²．

點評 本題以甲醛為載體綜合考查物質的含量測定、雜化理論的應用，側重于學生的分析、實驗和計算能力的考查，有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)，提高學習的積極性，難度中等．