Question

4．实验室制备四水甲酸铜[Cu（HCOO）₂•4H₂O]晶体实验步骤如下．
（1）碱式碳酸铜的制备：
a．步骤i是将一定量胆矾和碳酸氢钠固体一起放到研钵中研磨，其目的是研细并混合均匀
b．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（写实验现象），说明温度过高．
c．相关的化学方程式2CuSO₄+4NaHCO₃=Cu（OH）₂•CuCO₃↓+3CO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O
（2）四水甲酸铜晶体的制备：：将碱式碳酸铜固体放入烧杯中，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，乘热过滤除去少量不溶性杂质，然后蒸发冷却过滤，在用少量无水乙醇洗涤晶体2-3次晾干，得到产品．
a．相关的化学方程式Cu（OH）₂•CuCO₃+4HCOOH+5H₂O=2Cu（HCOO）₂•4H₂O+CO₂↑
b．趁热过滤中，必须趁热的原因是防止甲酸铜晶体析出
c．用乙醇洗涤晶体的目的洗去晶体表面的水和其它杂质，减少甲酸铜的损失．

Answer 1

分析 （1）胆矾和碳酸氢钠两种固体物质要要充分接触才能充分反应，碱式碳酸铜受热易分解，生成黑色的氧化铜，硫酸铜与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸铜，根据元素守恒书写化学方程式；
（2）碱式碳酸铜与甲酸反应生成甲酸铜，根据元素守恒书写化学方程式，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）a、胆矾和碳酸氢钠两种固体物质要要充分接触才能充分反应，所以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；
b、温度过高，Cu（OH）₂•CuCO₃会分解生成黑色的氧化铜，
故答案为：有黑色固体生成；
c、硫酸铜与碳酸氢钠反应生成碱式碳酸铜，根据元素守可知化学方程式为2CuSO₄+4NaHCO₃=Cu（OH）₂•CuCO₃↓+3CO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O，
故答案为：2CuSO₄+4NaHCO₃=Cu（OH）₂•CuCO₃↓+3CO₂↑+2Na₂SO₄+H₂O；
（2）a、碱式碳酸铜与甲酸反应制得四水甲酸铜[Cu（HCOO）₂•4H₂O]晶体，根据元素守可知化学方程式为Cu（OH）₂•CuCO₃+4HCOOH+5H₂O=2Cu（HCOO）₂•4H₂O+CO₂↑，
故答案为：Cu（OH）₂•CuCO₃+4HCOOH+5H₂O=2Cu（HCOO）₂•4H₂O+CO₂↑；
b、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；
c、甲酸铜易溶于水，难溶于酒精，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，减少甲酸铜的损失．

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．