Question

（9分） 甲酸（HCOOH）是一種有刺激臭味的無色液體，有很強的腐蝕性。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。
（1）實驗室可用甲酸與濃硫酸共熱制備一氧化碳：HCOOH濃硫酸========H₂O+CO↑，實驗的部分裝置如下圖所示。制備時先加熱濃硫酸至80℃—90℃，再逐滴滴入甲酸。

Ⅰ制備CO      Ⅱ         Ⅲ收集CO
①從下圖挑選所需的儀器，畫出Ⅰ中所缺的氣體發生裝置（添加必要的塞子、玻璃管、膠皮管，固定裝置不用畫），并標明容器中的試劑。（2分）
                         
分液漏斗 長頸漏斗    蒸餾燒瓶    集氣瓶   溫度計
② 裝置Ⅱ的作用是                                        。（2分）
（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，然后再與甲酸反應制得四水甲酸銅[Cu(HCOO)₂·4H₂O]晶體。相關的化學方程式是：
2CuSO₄+4 NaHCO₃= Cu(OH)₂·CuCO₃↓+3CO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O
Cu(OH)₂·CuCO₃+4HCOOH+ 5H₂O="2" Cu(HCOO)₂·4H₂O+ CO₂↑
實驗步驟如下：
Ⅰ、堿式碳酸銅的制備：

③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       。（2分）
④步驟ⅱ是在攪拌下將固體混合物分多次緩慢加入熱水中，反應溫度控制在70℃—80℃，如果看到           （填寫實驗現象），說明溫度過高。（1分）
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。在通風櫥中蒸發濾液至原體積的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，得到產品。
⑤“趁熱過濾”中，必須“趁熱”的原因是                                。（1分）
⑥用乙醇洗滌晶體的目的是                                              。（1分）

Answer 1

①用分液漏斗、蒸餾燒瓶、溫度計，分液漏斗中盛裝甲酸，蒸餾燒瓶中盛裝濃硫酸，溫度計的水銀球應浸入濃硫酸中【儀器選擇正確并標識液體，注意溫度計水銀球的位置】（２分）

②防止水槽中的水因倒吸流入蒸餾燒瓶中（2分）
③研細并混合均勻（1分）
④出現黑色固體（1分）
⑤防止甲酸銅晶體析出（2分）
⑥洗去晶體表面的水和其它雜質（1分）

①因為是給液體加熱制備氣體，且要控制溫度，故氣體發生裝置與實驗室制乙烯的發生裝置一樣，即如上圖所示；②因為是用排水法收集氣體，故如果受熱不均勻就有可能發生倒吸，故Ⅱ為防倒吸裝置；③因為是取混和固體多次加入熱水中，故兩種固體要混合均勻，而NaHCO₃固體和CuSO₄·H₂O晶體均易結成塊，故要研細才可混和均勻；④氫氧化銅和碳酸銅受熱均不穩定易分解，前者生成黑色的氧化銅和水，后者者黑色的氧化銅和二氧化碳，所以溫度過高會使它們分解，出現黑色固體；⑤蒸發濃縮后甲酸銅的濃度比較高，如果冷卻至常溫會以晶體的形式析出，故要“趁熱”過濾；⑥將濾液冷卻結晶后，析出的晶體表面一定會殘留有溶液中的其它物質，如表面上有水，還有一些其它的溶質都有可能殘留在上面，故用乙醇洗滌晶體的目的是洗去晶體表面的水和其它雜質。用乙醇可減少晶體的損失。