Question

18．（1）實驗室可用甲酸與濃硫酸共熱制備一氧化碳：HCOOH濃硫酸═H ₂O+CO↑，實驗的部分裝置如圖所示．制備時先加熱濃硫酸至80℃90℃，再逐滴滴入甲酸．

①從如圖挑選所需的儀器，畫出Ⅰ中所缺的氣體發(fā)生裝置（添加必要的塞子、玻璃管、膠皮管，固定裝置不用畫），并標明容器中的試劑．

②裝置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸餾燒瓶中．
（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，然后再與甲酸斥制得四水甲酸銅[Cu（HCOO） ₂4H ₂O]晶體．相關的化學方程式是：
2CuSO ₄+4NaHCO ₃═Cu（OH） ₂CuCO ₃↓+3CO ₂↑+2Na ₂SO ₄+H ₂O
Cu（OH） ₂CuCO ₃+4HCOOH+5H ₂O═2Cu（HCOO） ₂4H ₂O+CO ₂↑
實驗步驟如下：
Ⅰ、堿式碳酸銅的制備：

③步驟是將一定量CuSO ₄5H ₂O晶體和NaHCO ₃固體一起放到研缽中研磨，其目的是研細并混合均勻．
④步驟是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中，反應溫度控制在70℃80℃，如果看到有黑色固體生成（填寫實驗現(xiàn)象），說明溫度過高．
Ⅱ、甲酸銅的制備：
將Cu（OH） ₂CuCO ₃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)．在通風櫥中蒸發(fā)濾液至原體積的1/3時，冷卻析出晶體，過濾，再用少量無水乙醇洗滌晶體23次，晾干，得到產(chǎn)品．
⑤“趁熱過濾”中，必須“趁熱”的原因是防止甲酸銅晶體析出．
⑥用乙醇洗滌晶體的目的是洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）①因為是給液體加熱制備氣體，且要控制溫度，故氣體發(fā)生裝置與實驗室制乙烯的發(fā)生裝置一樣；
②因為是用排水法收集氣體，故如果受熱不均勻就有可能發(fā)生倒吸，故Ⅱ為防倒吸裝置；
（2）③因為是取混和固體多次加入熱水中，故兩種固體要混合均勻，而NaHCO ₃固體和CuSO ₄H ₂O晶體均易結成塊，固要研細才可混和均勻；
④氫氧化銅和碳酸銅受熱均不穩(wěn)定易分解，前者生成黑色的氧化銅和水，后者者黑色的氧化銅和二氧化碳，所以溫度過高會使它們分解，出現(xiàn)黑色固體；
⑤蒸發(fā)濃縮后甲酸銅的濃度比較高，如果冷卻至常溫會以晶體的形式析出，故要“趁熱”過濾；
⑥將濾液冷卻結晶后，析出的晶體表面一定會殘留有溶液中的其它物質(zhì)，如表面上有水，還有一些其它的溶質(zhì)都有可能殘留在上面，故用乙醇洗滌晶體的目的是洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì)．

解答 解：（1）①該反應的制取原理為 液+液$\stackrel{△}{→}$氣體，故應選用分液漏斗和蒸餾燒瓶作為氣體發(fā)生裝置，溫度計的水銀球在液體中，測量反應液的溫度，
故答案為：；
②生成的氣體中含有CO、HCOOH和H₂O，HCOOH易溶于水，會發(fā)生倒吸現(xiàn)象，需在收集前加一個安全瓶，故裝置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸餾燒瓶中，
故答案為：防止水槽中的水因倒吸流入蒸餾燒瓶中；
（2）③研磨的作用是把藥品研細并混合均勻，
故答案為：研細并混合均勻；
④溫度過高，Cu（OH）₂•CuCO₃會分解生成黑色的氧化銅，
故答案為：有黑色固體生成；
⑤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；
⑥甲酸銅易溶于水，不能用蒸餾水洗滌，故需用乙醇進行洗滌，洗去晶體表面的液體雜質(zhì)，
故答案為：洗去晶體表面的水和其它雜質(zhì)．

點評 本題考查了氣體發(fā)生裝置的選擇、安全瓶的運用以及物質(zhì)的性質(zhì)和制備．特別考查了物質(zhì)的溶解性，實驗基本操作和物質(zhì)性質(zhì)是解題關鍵，題目難度中等．