Question

3．二草酸合銅（Ⅱ）酸鉀晶體{K₂[Cu（C₂O₄）₂]．2H₂O}制備流程如圖1：
（已知：H₂C₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+H₂0）
（1）制備CuO：CuSO₄溶液中滴入NaOH溶液，加熱煮沸，冷卻，雙層濾紙過濾，洗滌．
①用雙層濾紙過濾的原因是防止濾紙破損．
②用蒸餾水洗滌氧化銅時，如何證明氧化銅已洗滌干凈取最后一次洗滌濾液，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明已洗滌干凈．
（2）為了提高CuO的利用率，如何讓CuO充分轉移到熱的KHC₂O₄溶液中直接將洗滌干凈的CuO固體連同濾紙一起投入到KHC₂O₄溶液中；50℃水浴加熱至反應充分，發(fā)生反應的化學方程式為2KHC₂O₄+CuO$\frac{\underline{\;50℃\;}}{\;}$K₂[Cu（C₂O₄）₂]+H₂O；再經(jīng)趁熱過濾，沸水洗滌，將濾液蒸發(fā)濃縮得到二草酸合銅（Ⅱ）酸鉀晶體．
（3）本實驗用K₂CO₃粉末與草酸溶液反應制備KHC₂O₄，而不用KOH粉末代替K₂CO₃粉末，其主要原因是H₂C₂O₄與KOH發(fā)生顯著的放熱反應，導致草酸大量分解．
（4）二草酸合銅（Ⅱ）酸鉀晶體的制備也可以用CuSO₄晶體和K₂C₂O₄溶液反應得到．從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體的實驗步驟為：加入適量乙醇，蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥．
①加入適量乙醇的優(yōu)點有：
a、縮短加熱的時間，降低能耗；
b、降低硫酸銅的溶解度，有利于硫酸銅晶體的析出．
②在蒸發(fā)濃縮的初始階段還采用了如圖所示的裝置，其目的是回收乙醇．

Answer 1

分析 （1）①單層濾紙過濾容易發(fā)生濾紙易破損；
②CuO表面會附著硫酸根離子，用氯化鋇溶液檢驗最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子判斷是否洗滌干凈；
（2）過濾時濾紙上沾有大量的氧化銅固體，所以應直接將洗滌干凈的氧化銅固體連同濾紙一起加入到草酸氫鉀溶液中，充分反應后取出濾紙；
CuO與KHC₂O₄溶液在50℃水浴加熱條件下反應生成K₂[Cu（C₂O₄）₂]與H₂O；
（3）草酸易分解，氫氧化鉀溶解放熱，與草酸反應也放熱，會導致溶液溫度過高，草酸分解；
（4）①乙醇可以降低硫酸銅的溶解度；
②蒸餾出乙醇，進行回收．

解答 解：（1）①單層濾紙過濾容易發(fā)生濾紙易破損，用雙層濾紙的可能原因是防止濾紙破損，故答案為：防止濾紙破損；
②CuO表面會附著硫酸根離子，檢驗是否洗滌干凈的具體方法是：取最后一次洗滌濾液，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明已洗滌干凈，
故答案為：取最后一次洗滌濾液，滴入BaCl₂溶液，若無白色沉淀，說明已洗滌干凈；
（2）過濾時濾紙上沾有大量的氧化銅固體，所以應直接將洗滌干凈的氧化銅固體連同濾紙一起加入到草酸氫鉀溶液中，充分反應后取出濾紙；
根據(jù)題意可知，CuO與KHC₂O₄溶液在50℃水浴加熱條件下反應生成K₂[Cu（C₂O₄）₂]與H₂O，反應的方程式為：2KHC₂O₄+CuO$\frac{\underline{\;50℃\;}}{\;}$K₂[Cu（C₂O₄）₂]+H₂O，
故答案為：直接將洗滌干凈的CuO固體連同濾紙一起投入到KHC₂O₄溶液中；2KHC₂O₄+CuO$\frac{\underline{\;50℃\;}}{\;}$K₂[Cu（C₂O₄）₂]+H₂O；
（3）因為草酸易分解，又氫氧化鉀為強堿溶解放熱，與草酸反應也放熱，會導致溶液溫度過高使草酸分解，所以不用KOH粉末代替K₂CO₃粉末，
故答案為：H₂C₂O₄與KOH發(fā)生顯著的放熱反應，導致草酸大量分解；
（4）①乙醇可以降低硫酸銅的溶解度，有利于硫酸銅晶體的析出，故答案為：降低硫酸銅的溶解度，有利于硫酸銅晶體的析出；
②蒸餾出乙醇，進行回收乙醇，故答案為：回收乙醇．

點評 本題主要化學實驗制備綜合應用，掌握實驗基本操作和物質(zhì)性質(zhì)是解題關鍵，是對學生綜合能力的考查，難度中等．