Question

2．甲酸（HCOOH）是一種有刺激氣味的無色液體，有很強(qiáng)的腐蝕性．熔點8.4℃，沸點100.7℃，能與水、乙醇互溶，加熱至160℃即分解成二氧化碳和氫氣．
實驗室可用甲酸與濃硫酸共熱制備一氧化碳：HCOOH$\frac{\underline{\;\;\;\;\;濃硫酸\;\;\;\;\;}}{80℃-90℃}$H₂O+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從下圖挑選所需的儀器，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(biāo)明容器中的試劑．

②裝置Ⅱ的作用是安全瓶，防止倒吸．
（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，然后再與甲酸反應(yīng)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↑
實驗步驟如下：
Ⅰ、堿式碳酸銅的制備：
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1/3時，冷卻析出晶體，過濾，再用少量無水乙醇洗滌晶體2-3次，晾干，得到產(chǎn)品．
③“趁熱過濾”中，必須“趁熱”的原因是防止甲酸銅晶體析出．
④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 該反應(yīng)的制取原理為 液+液$\stackrel{△}{→}$↑，且需控制反應(yīng)的溫度，據(jù)此判斷反應(yīng)裝置；CO不溶于水，可用排水法收集，為防倒吸，在發(fā)生裝置與收集裝置間加一個安全瓶；
甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大，需趁熱過濾；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．

解答 解：①該反應(yīng)的制取原理為 液+液$\stackrel{△}{→}$↑，故應(yīng)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(yīng)液的溫度，所缺的氣體發(fā)生裝置為，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：安全瓶，防止倒吸；
③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；
④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)．

點評 本題考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計，題目難度中等，明確制備原理為解答關(guān)鍵，注意掌握物質(zhì)制備方案的設(shè)計原則，試題知識點較多、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)實驗?zāi)芰Γ?/p>