Question

16．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：
①步骤ⅰ是将一定量CuSO₄•5H₂O晶体和NaHCO₃固体一起放到研钵中研磨，其目的是研细并混合均匀．
②步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中，反应温度控制在70℃～80℃，如果看到有黑色固体生成（填写实验现象），说明温度过高．
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$\frac{1}{3}$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．
a、“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因是防止甲酸铜晶体析出．
b、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 碱式碳酸铜受热易分解，生成黑色的氧化铜．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，
Ⅰ．①将一定量CuSO₄•5H₂O晶体和NaHCO₃固体一起放到研钵中研磨会增大接触面积，加快反应速率；
②碱式碳酸铜受热易分解，生成黑色的氧化铜；
Ⅱ．a．甲酸铜的溶解度随温度的升高而变大；
b．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：碱式碳酸铜受热易分解，生成黑色的氧化铜．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，
Ⅰ．①研磨的作用是把药品研细并混合均匀，
故答案为：研细并混合均匀；
②温度过高，Cu（OH）₂•CuCO₃会分解生成黑色的氧化铜，所以有黑色固体生成时说明温度过高，
故答案为：有黑色固体生成；
Ⅱ．a．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；
b．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 本题考查了制备方案的设计，题目难度不大，明确制备原理为解答关键，注意熟练掌握常见化学实验基本操作方法，试题侧重基础知识的考查，培养了学生的分析能力及化学实验能力．