Question

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______。

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_____(写实验现象)，说明温度过高。

c.相关的化学方程式______。

(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______。

b.趁热过滤中，必须趁热的原因是______。

c.用乙醇洗涤晶体的目的______。

Answer

研细并混合均匀 有黑色固体生成 防止甲酸铜晶体析出 洗去晶体表面的水和其它杂质，减少甲酸铜的损失

【解析】

⑴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。

⑵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。

⑴a.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。

⑵a.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 =2 Cu(HCOO)2∙4H2O + CO2↑；故答案为：Cu(OH)2∙CuCO3 +4HCOOH + 5H2O =2 Cu(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。