Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)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(zhì)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(nèi)，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(fēng)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(xué)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(jìn)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(dǎo)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(yīng)中濃硫酸主要起催化劑和脫水劑的作用，，反應(yīng)時首先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸，就會反應(yīng)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(dǎo)致Cu（OH）2CuCO3分解生成黑色的氧化銅、二氧化碳?xì)怏w和水，影響其產(chǎn)率，故答案為：溫度過高導(dǎo)致Cu（OH）2CuCO3分解；

（4）堿式碳酸銅與甲酸反應(yīng)制得藍(lán)色四水甲酸銅的反應(yīng)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(zhì)的量為：=0.05mol，9.5g碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為：≈0.113mol，根據(jù)反應(yīng)2CuSO4+4NaHCO3═Cu（OH）2CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O可知，碳酸氫鈉過量，反應(yīng)生成的堿式碳酸銅的物質(zhì)的量為0.05mol，根據(jù)反應(yīng)Cu（OH）2CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）24H2O+CO2↑可知，生成甲酸銅的物質(zhì)的量為0.05mol，所以甲酸銅的產(chǎn)率為：×100%=70%，故答案為：70%。