Question

16．實(shí)驗(yàn)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，然后再與甲酸制得四水甲酸銅[Cu（HCOO）₂•4H₂O]晶體．相關(guān)的化學(xué)方程式是：
2CuSO₄+4NaHCO₃═Cu（OH）₂•CuCO₃↓+3CO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O
Cu（OH）₂•CuCO₃+4HCOOH+5H₂O═2Cu（HCOO）₂•4H₂O+CO₂↑
實(shí)驗(yàn)步驟如下：

I．堿式碳酸銅的制備：
①步驟ⅰ是將一定量CuSO₄•5H₂O晶體和NaHCO₃固體一起放到研缽中研磨，其目的是研細(xì)并混合均勻．
②步驟ⅱ是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中，反應(yīng)溫度控制在70℃～80℃，如果看到有黑色固體生成（填寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），說(shuō)明溫度過(guò)高．
II．甲酸銅的制備：
將Cu（OH）₂•CuCO₃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(guò)濾除去少量不溶性雜質(zhì)．在通風(fēng)櫥中蒸發(fā)濾液至原體積的$\frac{1}{3}$時(shí)，冷卻析出晶體，過(guò)濾，再用少量無(wú)水乙醇洗滌晶體2-3次，晾干，得到產(chǎn)品．
a、“趁熱過(guò)濾”中，必須“趁熱”的原因是防止甲酸銅晶體析出．
b、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 堿式碳酸銅受熱易分解，生成黑色的氧化銅．甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大，需趁熱過(guò)濾．根據(jù)“相似相溶原理”可知甲酸銅易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，
Ⅰ．①將一定量CuSO₄•5H₂O晶體和NaHCO₃固體一起放到研缽中研磨會(huì)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率；
②堿式碳酸銅受熱易分解，生成黑色的氧化銅；
Ⅱ．a(chǎn)．甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大；
b．根據(jù)“相似相溶原理”可知甲酸銅易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑；

解答 解：堿式碳酸銅受熱易分解，生成黑色的氧化銅．甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大，需趁熱過(guò)濾．根據(jù)“相似相溶原理”可知甲酸銅易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑，
Ⅰ．①研磨的作用是把藥品研細(xì)并混合均勻，
故答案為：研細(xì)并混合均勻；
②溫度過(guò)高，Cu（OH）₂•CuCO₃會(huì)分解生成黑色的氧化銅，所以有黑色固體生成時(shí)說(shuō)明溫度過(guò)高，
故答案為：有黑色固體生成；
Ⅱ．a(chǎn)．甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大，如果冷卻，會(huì)有晶體析出，降低產(chǎn)率，因此需趁熱過(guò)濾，
故答案為：防止甲酸銅晶體析出；
b．甲酸銅易溶于水，不能用蒸餾水洗滌，故需用乙醇進(jìn)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(diǎn)評(píng) 本題考查了制備方案的設(shè)計(jì)，題目難度不大，明確制備原理為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握常見(jiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作方法，試題側(cè)重基礎(chǔ)知識(shí)的考查，培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>