Question

【題目】野外被蚊蟲叮咬會出現紅腫，這是由甲酸（HCOOH）造成的。請完成下列探究。

I . HCOOH 酸性探究

（1）下列酸屬于二元酸的有___________。

a．HCOOH b．H2CO3 c．H2C2O4 d．CH3CHOHCH2COOH

（2）下列實驗事實能證明甲酸為弱酸的是___________。

a.HCOONH4溶液呈酸性

b.將甲酸滴入溶液中有氣體生成

C.常溫下，0.1mol·L-1的甲酸溶液的pH約為3

d.等濃度的鹽酸與甲酸溶液。前者的導電能力更強

（3）可用小蘇打溶液處理蚊蟲叮咬造成的紅腫，請用離子方程式表示其原理_________。

Ⅱ甲酸制備甲酸銅探究

相關原理和化學方程式如下：

先用硫酸銅和碳酸氫鈉作用制得堿式碳酸銅，然后堿式碳酸銅再與甲酸反應制得四水甲酸銅晶體：

實驗步驟如下：

（4）堿式碳酸銅的制備：

①步驟ⅰ是將一定量晶體和固體一起放到研缽中研細并混合均勻。

②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℃，溫度不能過高的原因是________________________________。

③步驟ⅱ的后續操作有過濾、洗滌等。檢驗沉淀是否已洗滌干凈的方法為________。

（5）甲酸銅晶體的制備：

將Cu(OH)2CuCO3固體放入燒杯中，加入一定量的熱蒸餾水，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三分之一時，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。

①“趁熱過濾”中，必須“趁熱”的原因是_________________。

②用乙醇洗滌晶體的目的是________________________________。

③若該實驗所取原料 CuSO45H2O 晶體和 NaHCO3 固體的質量分別為12.5 g 和9.5 g，實驗結 束后，最終稱量所得的產品為 7.91 g，則產率為________________。

Answer 1

【答案】 bc cd HCOOH + HCO3－=HCOO－+ H2O + CO2↑ 產物 Cu(OH)2CuCO3 受熱會分解 取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加 BaCl2 溶液，若不產生白色沉淀，說明沉淀已洗 滌干凈，若產生白色沉淀，說明沉淀未洗滌干凈 防止甲酸銅晶體析出 洗去晶體表面的水和其它雜質，且減少后續晾干的時間 70%

【解析】I．(1)a．HCOOH 水溶液中電離出一個氫離子屬于一元酸，故a錯誤；b．H2CO3 水溶液中電離出兩個氫離子為二元酸，故b正確；c．H2C2O4 含兩個羧基，水溶液中電離出兩個氫離子為二元酸，故c正確；d．CH3CHOHCH2COOH只含一個羧基，為一元酸，故d錯誤；故答案為：bc；

(2)a．HCOONH4溶液顯酸性只能說明銨根離子水解溶液顯酸性，不能說明甲酸為弱酸，故a錯誤；b．將甲酸滴入NaHCO3溶液中有氣體生成，說明甲酸酸性大于碳酸，不能說明甲酸為弱酸，故b錯誤；c．常溫下，0.1molL-1的甲酸溶液的 pH 約為3說明甲酸未完全電離，證明甲酸為弱酸，故c正確；d．等濃度的鹽酸與甲酸溶液，都是一元酸，前者的導電能力更強說明甲酸溶液中存在電離平衡，證明甲酸為弱酸，故d正確；故答案為：cd；

(3)蚊蟲叮咬造成的紅腫，是釋放出甲酸，碳酸氫鈉和甲酸反應，反應的離子方程式為：HCOOH+HCO3-═HCOO-+H2O+CO2↑，故答案為：HCOOH+HCO3-═HCOO-+H2O+CO2↑；

II．(4)②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℃，溫度不能過高的原因是產物 Cu(OH)2CuCO3 受熱會分解，故答案為：產物Cu(OH)2CuCO3受熱會分解；

③Cu(OH)2CuCO3 表面會附著硫酸根離子，檢驗洗滌干凈方法：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加BaCl2溶液，若不產生白色沉淀，說明沉淀已洗滌干凈，若產生白色沉淀，說明沉淀未洗滌干凈，故答案為：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加BaCl2溶液，若不產生白色沉淀，說明沉淀已洗滌干凈，若產生白色沉淀，說明沉淀未洗滌干凈；

(5)①甲酸銅的溶解度隨溫度的升高而變大，如果冷卻，會有晶體析出，降低產率，因此需趁熱過濾，防止甲酸銅晶體析出，故答案為：防止甲酸銅晶體析出；

②甲酸銅易溶于水，不能用蒸餾水洗滌，故需用乙醇進行洗滌，洗去晶體表面的水及其它雜質，減少甲酸銅晶體的損失，且減少后續晾干的時間，故答案為：洗去晶體表面的水和其它雜質，減少甲酸銅晶體的損失，且減少后續晾干的時間；

③12.5g硫酸銅晶體的物質的量為： =0.05mol，9.5g碳酸氫鈉的物質的量為： ≈0.113mol，根據反應2CuSO4+4NaHCO3═Cu(OH)2CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O可知，碳酸氫鈉過量，反應生成的堿式碳酸銅的物質的量為0.05mol，根據反應Cu(OH)2CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu(HCOO)24H2O+CO2↑可知，生成甲酸銅的物質的量為0.05mol，所以甲酸銅的產率為： ×100%=70%，故答案為：70%。