14．某研究性學(xué)習(xí)小組以甲酸為原料在實(shí)驗(yàn)室完成了一氧化碳和甲酸銅兩種物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)一、用甲酸制備一氧化碳
CO的制備原理：HCOOH$→_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CO↑+H2O，制備裝置如圖1（其中夾持儀器、加熱儀器沒有畫出） 
（1）b儀器的名稱為溫度計(jì)，c的作用是防倒吸．
（2）制備CO時(shí)，濃硫酸與甲酸的混合方式是先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸．
實(shí)驗(yàn)二、用甲酸制備甲酸銅
步驟一：堿式碳酸銅的制備如圖2所示
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$\frac{1}{3}$左右，冷卻至室溫，減壓過濾，洗滌，得Cu（HCOO）2•4H2O產(chǎn)品，稱量，計(jì)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？溫度過高導(dǎo)致Cu（OH）2?CuCO3分解．
（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Cu（OH）2•CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）2•4H2O+CO2↑．
（5）本實(shí)驗(yàn)涉及三種固液分離的方法．
①傾析法使用到的儀器有燒杯、玻璃棒；
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(shí)驗(yàn)中，需用到如圖3裝置CDF．
（6）最終稱量所得的產(chǎn)品為7.91g，則產(chǎn)率為70%．

分析 （1）根據(jù)圖1可以看出b儀器為溫度計(jì)，c為安全瓶；
（2）制備CO時(shí)，先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸；
（3）堿式碳酸銅不穩(wěn)定，溫度過高容易分解；
（4）堿式碳酸銅滴入甲酸生成四水合甲酸銅和二氧化碳，據(jù)此書寫方程式；
（5）①根據(jù)傾析法的操作方法選用儀器；
③根據(jù)步驟（Ⅱ）中制備甲酸銅的操作步驟選用需要的儀器；
（6）根據(jù)n=$\frac{m}{M}$計(jì)算出硫酸銅晶體、碳酸氫鈉的物質(zhì)的量，然后根據(jù)不足量計(jì)算出生成堿式碳酸銅的物質(zhì)的量，再根據(jù)反應(yīng)Cu（OH）2•CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）2•4H2O+CO2↑計(jì)算出理論上生成甲酸銅晶體的質(zhì)量，最后計(jì)算出產(chǎn)率．

解答 解：（1）根據(jù)圖1可以看出b儀器為溫度計(jì)；因?yàn)镠COOH易溶于水，會(huì)發(fā)生倒吸現(xiàn)象，需在收集前加一個(gè)安全瓶，所以c為安全瓶作用防倒吸，
故答案為：溫度計(jì)；防倒吸；
（2）制備CO時(shí)，先加熱濃硫酸至80℃-90℃，再逐滴滴入甲酸；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）2?CuCO3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）2?CuCO3分解；
（4）堿式碳酸銅滴入甲酸生成四水合甲酸銅和二氧化碳，則方程式為Cu（OH）2•CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）2•4H2O+CO2↑；故答案為：Cu（OH）2•CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）2•4H2O+CO2↑；
（5）①傾析法分離溶液時(shí)，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：$\frac{12.5g}{250g/mol}$=0.05mol，
9.5g碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為：$\frac{9.5g}{84g/mol}$≈0.113mol，
根據(jù)反應(yīng)2CuSO4+4NaHCO3═Cu（OH）2•CuCO3↓+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）2•CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu（HCOO）2•4H2O+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：$\frac{7.91g}{226g/mol×0.05mol}$×100%=70%，
故答案為：70%．

點(diǎn)評 本題通過用甲酸制備一氧化碳、甲酸銅晶體的制備，考查物質(zhì)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)方法，題目難度中等，試題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力，是一道質(zhì)量較好的試題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．鈉與H2在一定溫度下可反應(yīng)生成一種叫氫化鈉（NaH）的白色化合物，該化合物在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電，取少量NaH放入水中，劇烈反應(yīng)放出一種無色、無味的氣體，并形成一種堿性溶液．
（1）Na與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaH，H2作氧化劑．
（2）NaH與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaH+H2O═NaOH+H2↑，NaH作還原劑．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．磷礦石主要以磷酸鈣[Ca3（PO4）2•H2O]和磷灰石[Ca5F（PO4）3，Ca5（OH）（PO4）3]等形式存在，圖（a）為目前國際上磷礦石利用的大致情況，其中濕法磷酸是指磷礦石用過量硫酸分解制備磷酸，圖（b）是熱法磷酸生產(chǎn)過程中由磷灰石制單質(zhì)磷的流程：

部分物質(zhì)的相關(guān)性質(zhì)如下：
熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃備注
白磷44280.5
PH3-133.8-87.8難溶于水、有還原性
SiF4-90-86易水解
回答下列問題：
（1）世界上磷礦石最主要的用途是生產(chǎn)含磷肥料，約占磷礦石使用量的69%；
（2）以磷礦石為原料，濕法磷酸過程中Ca5F（PO4）3反應(yīng)化學(xué)方程式為：Ca5F（PO4）3+5H2SO4=3H3PO4+5CaSO4+HF↑．現(xiàn)有1t折合含有P2O5約30%的磷灰石，最多可制得到85%的商品磷酸0.49t．
（3）如圖（b）所示，熱法磷酸生產(chǎn)過程的第一步是將SiO2、過量焦炭與磷灰石混合，高溫反應(yīng)生成白磷．爐渣的主要成分是CaSiO3（填化學(xué)式）．冷凝塔1的主要沉積物是液態(tài)白磷，冷凝塔2的主要沉積物是固態(tài)白磷．
（4）尾氣中主要含有SiF4、CO，還含有少量的PH3、H2S和HF等．將尾氣先通入純堿溶液，可除去SiF4、H2S、HF；再通入次氯酸鈉溶液，可除去PH3．（均填化學(xué)式）
（5）相比于濕法磷酸，熱法磷酸工藝復(fù)雜，能耗高，但優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)品純度高．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

2．2013年中國已超北美成為全球液晶顯示器第二大市場．生產(chǎn)液晶顯示器的過程中使用的化學(xué)清洗劑NF3是一種溫室氣體，其存儲(chǔ)能量的能力是CO2的12000～20000倍，在大氣中的壽命可長達(dá)740年之久，以下是幾種化學(xué)鍵的鍵能：
化學(xué)鍵N≡NF-FN-F
鍵能：kJ/mol941.7154.8283.0
下列說法中不正確的是（　�。�
A．過程F2（g）→2F（g）吸收能量
B．過程N(yùn)（g）+3F（g）→NF3（g） 放出能量
C．反應(yīng)N2（g）+3F2（g）=2NF3（g） 放出能量
D．NF3吸收能量后如果沒有化學(xué)鍵的斷裂與生成，仍可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

9．亞硝酸鈉可大量用于染料和有機(jī)合成工業(yè)．
請回答下列問題：
（1）亞硝酸鈉能氧化酸性條件下的Fe2+，同時(shí)產(chǎn)生一種活性氣體，該氣體在空氣中迅速變色．寫出反應(yīng)的離子方程式Fe2++NO2-+2H+=Fe3++NO↑+H2O．
（2）實(shí)驗(yàn)室模擬用如圖所示裝置通過如下過程制備亞硝酸鈉：

已知：（Ⅰ）氧化過程中，控制反應(yīng)液的溫度在35～60℃條件下發(fā)生的主要反應(yīng)：
C6H12O6+12HNO3═3HOOC-COOH+9NO2↑+3NO↑+9H2O
（Ⅱ）氫氧化鈉溶液吸收NO、NO2發(fā)生如下反應(yīng)：
NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
①A中反應(yīng)溫度不宜高于60℃，原因是避免硝酸分解，降低原料利用率．
②不經(jīng)過任何處理，按此過程進(jìn)行，氫氧化鈉溶液吸收后的溶液中除OH-外還有兩種陰離子，其中一種是NO2-，NO2-與另一種陰離子的物質(zhì)的量之比為3：1．
③B裝置用于制備NaNO2，盛裝的試劑除NaOH外，還可以是B．
A．NaCl（aq）    B．Na2CO3（aq）      C．NaNO3（aq）
（3）測定產(chǎn)品純度：
Ⅰ．準(zhǔn)確稱量ag產(chǎn)品配成100mL溶液；
Ⅱ．從步驟I配制的溶液中移取20.00mL加入錐形瓶中；
Ⅲ．用c mol•L-1酸性KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)；
Ⅳ．重復(fù)以上操作3次，消耗KMnO4酸性溶液的平均體積為V mL．
①錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O．
②滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為溶液由無色變紫紅色且半分鐘不褪色．
③產(chǎn)品中NaNO2的純度為$\frac{\frac{cV}{1000}mol×\frac{5}{2}×\frac{100mL}{20mL}×69g/mol}{ag}$×100%（寫出計(jì)算表達(dá)式）．
④若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，則測得的產(chǎn)品中NaNO2的純度偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

19．實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制備KClO溶液，并通過KClO溶液與Fe（NO3）3溶液的反應(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4．已知K2FeO4具有下列性質(zhì)①可溶于水、微溶于濃KOH溶液，②在0℃～5℃、強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定，③在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下發(fā)生分解，④在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe（OH）3和O2．

（1）裝置A中KMnO4與鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和Cl2，其離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O．將制備的Cl2通過裝置B可除去HCl（填化學(xué)式）．
（2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3．在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下，控制反應(yīng)在0℃～5℃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是緩慢滴加鹽酸、裝置C用冰水浴中．
（3）制備K2FeO4時(shí)，KClO飽和溶液與Fe（NO3）3飽和溶液的混合方式為在攪拌下，將Fe（NO3）3飽和溶液緩慢滴加到KClO 飽和溶液中．
（4）提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe（OH）3、KCl等雜質(zhì)]的實(shí)驗(yàn)方案為：將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol•L-1KOH溶液中，用砂芯漏斗過濾，將濾液置于冰水浴中，向?yàn)V液中加入飽和的KOH溶液，再用砂芯漏斗過濾，晶體用乙醇洗滌2-3次后，在真空干燥箱中干燥（實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：飽和KOH溶液，乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：砂芯漏斗，真空干燥箱）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

6．單斜硫和正交硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的能量變化如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．單斜硫轉(zhuǎn)化為正交硫的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B．正交硫比單斜硫穩(wěn)定
C．相同物質(zhì)的量的正交硫比單斜硫所含有的能量高
D．①表示斷裂1mol O2中的共價(jià)鍵所吸收的能量比形成lmolSO2中的共價(jià)鍵所放出的能量少297.16 kJ

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．用18mol•L-1，濃硫酸配制100mL 3.0mol•L-1稀硫酸的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①計(jì)算所用濃硫酸的體積    ②量取一定體積的濃硫酸   ③稀釋、冷卻④轉(zhuǎn)移、洗滌              ⑤定容、搖勻．
回答下列問題：
（1）所需濃硫酸的體積是16.7mL，量取濃硫酸所用的量筒的規(guī)格是B（從下列規(guī)格中選用：A.10mL     B.25mL     C.50mL      D.100mL ）．
（2）配制上述溶液所需儀器，除量筒、燒杯和玻璃棒外，還必須用到的玻璃儀器有膠頭滴管、100mL容量瓶．
（3）第⑤步實(shí)驗(yàn)的操作是繼續(xù)向容最瓶注入蒸餾水至離刻度線l～2cm處，改用膠頭滴管向容量瓶滴加蒸餾水至液面與刻度線相切為止．塞緊瓶塞，倒轉(zhuǎn)搖勻．
（4）下列情況對所配制的稀硫酸濃度有何影響？（用“偏大”、“偏小”或“無影響”填寫）
①所用的濃硫酸長時(shí)間放置在密封不好的容器中偏小．
②定容時(shí)俯視溶液的凹液面偏大．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

4．實(shí)驗(yàn)室常用鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%，密度為1.20g/cm3．
（1）此濃鹽酸的物質(zhì)的量濃度是12mol/L？（列式計(jì)算）
（2）配制100mL3.00mol/L的鹽酸，需以上濃鹽酸25.0mL．（列式計(jì)算）
（3）還原4.8g金屬氧化物，參加反應(yīng)的氫氣為2.016L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），生成的金屬溶于上述鹽酸，放出氫氣1.344L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此金屬氧化物是A．
A．Fe2O3  B．ZnO  C．CuO
（4）將5.0g CaCO3加入到足量的鹽酸中，并將生成的氣體全部通入足量的紅熱的碳中充分反應(yīng)，可得到氣體的體積為2.24L．（折算成標(biāo)況下）
（5）某金屬R與一定體積的上述鹽酸正好完全反應(yīng)所得氯化物溶液20mL，濃度為0.05mol/L．它恰好能與20mL 0.15mol•L-1 的AgNO3溶液完全反應(yīng)，則該氯化物的化學(xué)式RCl3．

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