题目内容
甲酸（CH2O2），俗称蚁酸，结构式为：
．某化学兴趣小组的同学在分析甲酸的组成和结构后，对甲酸的性质提出如下猜想并设计了相关实验加以验证：猜想Ⅰ：甲酸具有酸性；
实验Ⅰ：在甲酸溶液中滴加紫色石蕊试液；
猜想Ⅱ：甲酸能发生银镜反应；
实验Ⅱ：（步骤如图）；
问答下列问题：
（1）甲酸分子的核磁共振氢谱有
（2）请你再举出一种方法来验证甲酸的酸性：
（3）依上图所示的实验，加热3-7分钟后并没有出现预期的实验现象．该小组同学预期的实验现象是
（4）在仔细分析甲酸分子组成元素的基础上，请你再提出一个甲酸在浓硫酸作用下可能具有的性质的猜想并设计一个实验方案验证你的猜想：
①你提出的猜想是
②你设计的实验方案是：实验方案请参考如下形式：
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：（1）甲酸分子中有几种不同物质的H原子，则核磁共振氢谱中就有几组吸收峰，根据甲酸的分子结构判断；
（2）根据酸的通性设计实验方案证明甲酸具有酸性；
（3）根据甲酸含有的官能团分析可能具有的性质，推测各官能团之间的相互影响；
（4）①根据浓硫酸具有脱水性，以及甲酸的分子式为CH2O2，根据质量守恒可推测甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成物；
②甲酸在浓硫酸作用下生成一氧化碳和水，可用无水硫酸铜检验水的生成，然后通过CuO固体，在加热条件下反应，观察固体颜色的变化，并将生成的气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊，以此设计实验方案．
（2）根据酸的通性设计实验方案证明甲酸具有酸性；
（3）根据甲酸含有的官能团分析可能具有的性质，推测各官能团之间的相互影响；
（4）①根据浓硫酸具有脱水性，以及甲酸的分子式为CH2O2，根据质量守恒可推测甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成物；
②甲酸在浓硫酸作用下生成一氧化碳和水，可用无水硫酸铜检验水的生成，然后通过CuO固体，在加热条件下反应，观察固体颜色的变化，并将生成的气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊，以此设计实验方案．
解答：
解：（1）甲酸的结构式为
，甲酸分子中含有2种位置不同的氢原子，则其核磁共振氢谱有2组吸收峰，
故答案为：2；
（2）根据酸的通性分析，如甲酸呈酸性，则在溶液中电离出氢离子，用pH试纸检验变红色，能与碱发生中和反应，能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体，所以检验方法为：测定pH或滴加Na2CO3溶液（或将甲酸滴加到滴有酚酞的NaOH溶液中），
故答案为：测定pH或滴加Na2CO3溶液（或将甲酸滴加到滴有酚酞的NaOH溶液中）；
（3）甲酸的结构式为：，其分子中含有醛基、羧基、羰基和羟基，应具有还原性和酸性等性质，实验Ⅱ中没有出现银镜，可能原因是羟基的影响，另外进行银镜反应时，须在碱性条件下反应，如稀氨水量不足，则无银镜产生，
故答案为：出现银镜；由于羟基对醛基的影响，导致甲酸中的醛基不具有典型醛基的性质（或答稀氨水量不足，使甲酸与银氨溶液混合后仍显酸性）；
（4）①根据浓硫酸具有脱水性，以及甲酸的分子式为CH2O2，根据质量守恒可推测甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成CO和H2O，
故答案为：甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成CO和H2O；
②甲酸在浓硫酸作用下生成一氧化碳和水，可用无水硫酸铜检验水的生成，然后通过CuO固体，在加热条件下反应，观察固体颜色的变化，并将生成的气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊，所以设计的实验方案为：
，
故答案为：．
，甲酸分子中含有2种位置不同的氢原子，则其核磁共振氢谱有2组吸收峰，故答案为：2；
（2）根据酸的通性分析，如甲酸呈酸性，则在溶液中电离出氢离子，用pH试纸检验变红色，能与碱发生中和反应，能与碳酸盐反应生成二氧化碳气体，所以检验方法为：测定pH或滴加Na2CO3溶液（或将甲酸滴加到滴有酚酞的NaOH溶液中），
故答案为：测定pH或滴加Na2CO3溶液（或将甲酸滴加到滴有酚酞的NaOH溶液中）；
（3）甲酸的结构式为：
，其分子中含有醛基、羧基、羰基和羟基，应具有还原性和酸性等性质，实验Ⅱ中没有出现银镜，可能原因是羟基的影响，另外进行银镜反应时，须在碱性条件下反应，如稀氨水量不足，则无银镜产生，故答案为：出现银镜；由于羟基对醛基的影响，导致甲酸中的醛基不具有典型醛基的性质（或答稀氨水量不足，使甲酸与银氨溶液混合后仍显酸性）；
（4）①根据浓硫酸具有脱水性，以及甲酸的分子式为CH2O2，根据质量守恒可推测甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成CO和H2O，
故答案为：甲酸在浓硫酸的作用下脱水生成CO和H2O；
②甲酸在浓硫酸作用下生成一氧化碳和水，可用无水硫酸铜检验水的生成，然后通过CuO固体，在加热条件下反应，观察固体颜色的变化，并将生成的气体通入澄清石灰水观察是否变浑浊，所以设计的实验方案为：
，故答案为：
．
点评：本题主要是根据甲酸的结构特点：既含有羧基，又含有醛基，考查了物质性质实验方案的设计方法，题目难度中等，注意掌握常见有机物结构与性质，明确反应原理为基本实验操作方法为解答关键，试题侧重考查了学生的分析、理解能力．
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