Question

【題目】無色而有刺激性氣味的甲酸，是最簡單的羧酸液體，熔點8.6℃，沸點100.8℃。化學(xué)實驗室常用甲酸(HCOOH)和濃硫酸混合加熱制備一氧化碳，其反應(yīng)方程式為：HCOOHCO↑+H2O，制備時先加熱濃硫酸至80℃-90℃，控制溫度，再逐滴滴入甲酸。

（1）請從圖中選用所需的儀器(儀器可重復(fù)使用)組成一套驗證甲酸(HCOOH)和濃硫酸加熱生成產(chǎn)物的實驗裝置�，F(xiàn)提供以下藥品：甲酸、濃硫酸、無水硫酸銅、氧化銅粉末、澄清石灰水。將所用儀器的序號按連接順序由上至下依次填入下表(可以不填滿)，并寫出該儀器中應(yīng)加試劑的名稱或化學(xué)式(劃橫線部分不需要填寫)。___

選用的儀器	加入的試劑
A	甲酸、濃硫酸
D	--

證明有一氧化碳生成的現(xiàn)象是___。

（2）實驗室可用甲酸制備甲酸銅。其方法是先用硫酸銅和碳酸氫鈉作用制得堿式碳酸銅，然后再與甲酸制得四水甲酸銅[Cu(HCOO)24H2O]晶體。查閱資料可知四水甲酸銅晶體為淺藍(lán)色晶體，可溶于水，難溶于醇。

相關(guān)的化學(xué)方程式是：2CuSO4+4NaHCO3=Cu(OH)2CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O；Cu(OH)2CuCO3+4HCOOH+5H2O=2Cu(HCOO)24H2O+CO2↑

實驗步驟如下：

Ⅰ.堿式碳酸銅的制備：

①步驟ⅰ是將一定量CuSO45H2O晶體和NaHCO3固體一起放到研缽中研磨，其目的是___。

②步驟ⅱ是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中，反應(yīng)溫度控制在70℃-80℃，如果看到___(填寫實驗現(xiàn)象)，說明溫度過高。

Ⅱ.甲酸銅的制備：將Cu(OH)2CuCO3固體放入燒杯中，加入一定量熱的蒸餾水，再逐滴加入甲酸至堿式碳酸銅恰好全部溶解，趁熱過濾除去少量不溶性雜質(zhì)。在通風(fēng)櫥中蒸發(fā)濾液至原體積的時，冷卻析出晶體，過濾，再用少量無水乙醇洗滌晶體2-3次，晾干，得到產(chǎn)品。

③制取甲酸銅時需要趁熱過濾的原因是___。

④用無水乙醇洗滌晶體的目的是___

Answer 1

【答案】

選用的儀器	加入的試劑
A	甲酸、濃硫酸
C	無水硫酸銅
B	濃硫酸
E	氧化銅粉末
B	澄清石灰水
D	--

E中氧化銅粉末變紅，E后B裝置中澄清石灰水變渾濁 研細(xì)并混合均勻 有黑色固體生成 防止甲酸銅晶體析出 減少晶體的損耗以及洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì)

【解析】

(1)在裝置A中進(jìn)行，根據(jù)甲酸分解的方程式，產(chǎn)生成CO和水蒸氣，根據(jù)實驗?zāi)康�，先驗證水，即氣體先通過盛有無水硫酸銅的裝置C，如果固體變藍(lán)，說明含有水蒸氣，通過盛有濃硫酸的裝置B，除去水蒸氣，然后將氣體通入盛有CuO的E裝置，再將氣體通入盛有澄清石灰水的B裝置，如果澄清石灰水變渾濁，則說明含有CO，據(jù)此分析；

(2)①放到研缽中研磨增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；

②堿式碳酸銅受熱易分解，生成黑色的氧化銅；

③甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大；

④根據(jù)“相似相溶原理”，可知甲酸銅易溶于水，難溶于有機溶劑。

(1)在A裝置中進(jìn)行，甲酸分解的方程式為：HCOOHCO2↑＋H2O，先通過在C裝置中無水硫酸銅，固體變藍(lán)，接著通過B裝置中濃硫酸除去水用來干燥氣體，然后將氣體通入E裝置與氧化銅反應(yīng)，氧化銅粉末變紅，再將生成的氣體通入B裝置的澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，即可判斷分解產(chǎn)物中有CO生成；

故答案為：

選用的儀器	加入的試劑
A	甲酸、濃硫酸
C	無水硫酸銅
B	濃硫酸
E	氧化銅粉
B	澄清石灰水
D	--

E中氧化銅粉末變紅，E后B裝置中澄清石灰水變渾濁；

(2)Ⅰ、研磨的作用是把藥品研細(xì)并混合均勻;

故答案為：研細(xì)并混合均勻；

溫度過高，會分解生成黑色的氧化銅 ；

故答案為：有黑色固體生成；

Ⅱ、甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大，如果冷卻，會有晶體析出，降低產(chǎn)率，因此需趁熱過濾；

故答案為：防止甲酸銅晶體析出；

甲酸銅易溶于水，不能用蒸餾水洗滌，故需用乙醇進(jìn)行洗滌，減少晶體的損耗以及洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì)；

故答案為：減少晶體的損耗以及洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì)。