甲酸\(\rm{(HCOOH)}\)熔点\(\rm{8.4℃}\),沸点\(\rm{100.7℃}\),能与水、乙醇互溶,具有较强的还原性。加热至\(\rm{160℃}\)即分解成二氧化碳和氢气。
\(\rm{(1)}\)实验室中向加热至\(\rm{80℃—90℃}\)的浓硫酸中逐滴滴入甲酸,再缓慢加热可制得一氧化碳:
\(\rm{HCOOH \underset{浓硫酸}{\overset{80∘C-90∘C}{=}}}\) \(\rm{H_{2}O+CO↑}\),实验部分装置如下图所示。
\(\rm{①}\)请从如图中挑选所需的仪器,补充图中虚线方框中缺少的气体发生装置:________\(\rm{e(}\)填选项序号\(\rm{)(}\)必要的塞子、玻璃管、橡胶管、固定装置已省略\(\rm{)}\)。其中,温度计的水银球应该处于________位置。
\(\rm{②}\)装置Ⅱ的作用是________。
\(\rm{(2)}\)实验室可用甲酸、硫酸铜以及碳酸氢钠制备甲酸铜,相关化学方程式为:
\(\rm{2CuSO_{4}+4NaHCO_{3}=Cu(OH)_{2}·CuCO_{3}↓+3CO_{2}↑+2Na_{2}SO_{4}+H_{2}O}\)
\(\rm{Cu(OH{)}_{2}·CuC{O}_{3}+4HCOOH+5{H}_{2}O= \overset{2Cu(HCOO{)}_{2}}{四水甲酸铜}·4{H}_{2}O+C{O}_{2}↑ }\)
实验步骤如下:
Ⅰ、制备碱式碳酸铜:
\(\rm{①}\)步骤\(\rm{ⅰ}\)是将一定量\(\rm{CuSO_{4}·5H_{2}O}\)晶体和\(\rm{NaHCO_{3}}\)固体一起放到研钵中研磨,其目的是________。
\(\rm{②}\)步骤\(\rm{ⅱ}\)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\(\rm{70℃—80℃.}\)如果看到________\(\rm{(}\)填写实验现象\(\rm{)}\),说明温度过高。
\(\rm{③}\)步骤\(\rm{ⅱ}\)的后续操作有过滤、洗涤。检验沉淀是否已洗涤干净的方法为:取最后一次洗液少许于试管中,滴加________,若不产生白色沉淀,说明沉淀已洗涤干净;若产生白色沉淀,说明沉淀未洗涤干净。
Ⅱ、制备甲酸铜:
将\(\rm{Cu(OH)_{2}·CuCO_{3}}\)固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,在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\(\rm{1/3}\)时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体\(\rm{2~3}\)次,晾干,得到产品。
\(\rm{④}\)“趁热过滤”中,必须“趁热”的原因是________。
\(\rm{⑤}\)用乙醇洗涤晶体的目的是________。
\(\rm{(3)}\)请设计实验证明甲酸具有较强的还原性:
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