Question

2．甲酸（HCOOH）是一种有刺激气味的无色液体，有很强的腐蚀性．熔点8.4℃，沸点100.7℃，能与水、乙醇互溶，加热至160℃即分解成二氧化碳和氢气．
实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：HCOOH$\frac{\underline{\;\;\;\;\;浓硫酸\;\;\;\;\;}}{80℃-90℃}$H₂O+CO↑，实验的部分装置如图所示．制备时先加热浓硫酸至80℃～90℃，再逐滴滴入甲酸．


①从下图挑选所需的仪器，画出Ⅰ中所缺的气体发生装置（添加必要的塞子、玻璃管、胶皮管，固定装置不用画），并标明容器中的试剂．

②装置Ⅱ的作用是安全瓶，防止倒吸．
（2）实验室可用甲酸制备甲酸铜．其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜，然后再与甲酸反应制得四水甲酸铜[Cu（HCOO）₂•4H₂O]晶体．相关的化学方程式是：
2CuSO₄+4NaHCO₃=Cu（OH）₂•CuCO₃↓+3CO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O
Cu（OH）₂•CuCO₃+4HCOOH+5H₂O=2Cu（HCOO）₂•4H₂O+CO₂↑
实验步骤如下：
Ⅰ、碱式碳酸铜的制备：
Ⅱ、甲酸铜的制备：将Cu（OH）₂•CuCO₃固体放入烧杯中，加入一定量热的蒸馏水，再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解，趁热过滤除去少量不溶性杂质．在通风橱中蒸发滤液至原体积的1/3时，冷却析出晶体，过滤，再用少量无水乙醇洗涤晶体2-3次，晾干，得到产品．
③“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因是防止甲酸铜晶体析出．
④用乙醇洗涤晶体的目的是洗去晶体表面的水和其它杂质．

Answer 1

分析 该反应的制取原理为 液+液$\stackrel{△}{→}$↑，且需控制反应的温度，据此判断反应装置；CO不溶于水，可用排水法收集，为防倒吸，在发生装置与收集装置间加一个安全瓶；
甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大，需趁热过滤；根据“相似相溶原理”可知甲酸铜易溶于水，难溶于有机溶剂．

解答 解：①该反应的制取原理为 液+液$\stackrel{△}{→}$↑，故应选用分液漏斗和蒸馏烧瓶作为气体发生装置，温度计的水银球在液体中，测量反应液的温度，所缺的气体发生装置为，故答案为：；
②生成的气体中含有CO、HCOOH和H₂O，HCOOH易溶于水，会发生倒吸现象，需在收集前加一个安全瓶，故装置Ⅱ的作用是防止水槽中的水因倒吸流入蒸馏烧瓶中，
故答案为：安全瓶，防止倒吸；
③甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大，如果冷却，会有晶体析出，降低产率，因此需趁热过滤，故答案为：防止甲酸铜晶体析出；
④甲酸铜易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，故需用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的液体杂质，故答案为：洗去晶体表面的水和其它杂质．

点评 本题考查了物质制备方案的设计，题目难度中等，明确制备原理为解答关键，注意掌握物质制备方案的设计原则，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力．