Question

【題目】某研究性學習小組以甲酸為原料在實驗室完成了一氧化碳和甲酸銅兩種物質的制備實驗。

實驗一、用甲酸制備一氧化碳

CO的制備原理：HCOOHCO↑+H2O，制備裝置如下圖（其中夾持儀器、加熱儀器沒有畫出）

（1）b儀器的名稱為___________，c的作用是___________。

（2）制備CO時，濃硫酸與甲酸的混合方式是___________。

實驗二、用甲酸制備甲酸銅[Cu（HCOO）24H2O]

步驟一：堿式碳酸銅的制備

步驟二：甲酸銅的制備

將產(chǎn)品堿式碳酸銅放入燒杯內，加入約20mL蒸餾水，加熱攪拌至323K左右，逐滴加入適量甲酸至沉淀完全溶解，趁熱過濾，濾液在通風櫥下蒸發(fā)至原體積的左右，冷卻至室溫，減壓過濾，洗滌，得Cu（HCOO）24H2O產(chǎn)品，稱量，計算產(chǎn)率。回答下列問題：

（3）在制備堿式碳酸銅的過程中，如果溫度過高，對產(chǎn)物有何影響？___________。

（4）步驟二中堿式碳酸銅滴入甲酸生成四水合甲酸銅的化學方程式為___________。

（5）本實驗涉及三種固液分離的方法．

①傾析法使用到的儀器有___________；

②采用減壓過濾的裝置對步驟二中溶解后的溶液進行趁熱過濾；

③步驟二的實驗中，需用到下列裝置___________

（6）最終稱量所得的產(chǎn)品為7.91g，則產(chǎn)率為___________。

Answer 1

【答案】

（1）溫度計；防倒吸

（2）先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸

（3）溫度過高導致Cu（OH）2CuCO3分解；

（4）Cu（OH）2CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）24H2O+CO2↑

（5）①燒杯、玻璃棒；③ CDF

（6）70﹪

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)裝置圖，b儀器是溫度計，c是安全瓶，可以防止倒吸，故答案為：溫度計；防倒吸

（2）反應中濃硫酸主要起催化劑和脫水劑的作用，，反應時首先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸，就會反應放出一氧化碳，故答案為：先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸；

（3）用于堿式碳酸銅不穩(wěn)定，溫度過高導致Cu（OH）2CuCO3分解生成黑色的氧化銅、二氧化碳氣體和水，影響其產(chǎn)率，故答案為：溫度過高導致Cu（OH）2CuCO3分解；

（4）堿式碳酸銅與甲酸反應制得藍色四水甲酸銅的反應方程式為Cu（OH）2CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）24H2O+CO2↑，故答案為：Cu（OH）2CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）24H2O+CO2↑；

（5）①傾析法分離溶液時，選用使用到燒杯和用于引流的儀器玻璃棒，故答案為：燒杯、玻璃棒；

③根據(jù)甲酸銅的制備步驟可知，需要減壓過濾、趁熱過濾和蒸發(fā)裝置，所以需要的裝置有C、D、F，故答案為：CDF；

（6）12.5g硫酸銅晶體的物質的量為：=0.05mol，9.5g碳酸氫鈉的物質的量為：≈0.113mol，根據(jù)反應2CuSO4+4NaHCO3═Cu（OH）2CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O可知，碳酸氫鈉過量，反應生成的堿式碳酸銅的物質的量為0.05mol，根據(jù)反應Cu（OH）2CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）24H2O+CO2↑可知，生成甲酸銅的物質的量為0.05mol，所以甲酸銅的產(chǎn)率為：×100%=70%，故答案為：70%。