Question

【题目】野外被蚊虫叮咬会出现红肿，这是由甲酸（HCOOH）造成的。请完成下列探究。

I . HCOOH 酸性探究

（1）下列酸属于二元酸的有___________。

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

（2）下列实验事实能证明甲酸为弱酸的是___________。

a.HCOONH4溶液呈酸性

b.将甲酸滴入溶液中有气体生成

C.常温下，0.1mol·L-1的甲酸溶液的pH约为3

d.等浓度的盐酸与甲酸溶液。前者的导电能力更强

（3）可用小苏打溶液处理蚊虫叮咬造成的红肿，请用离子方程式表示其原理_________。

Ⅱ甲酸制备甲酸铜探究

相关原理和化学方程式如下：

先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜，然后碱式碳酸铜再与甲酸反应制得四水甲酸铜晶体：

实验步骤如下：

（4）碱式碳酸铜的制备：

①步骤ⅰ是将一定量晶体和固体一起放到研钵中研细并混合均匀。

②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℃，温度不能过高的原因是________________________________。

③步骤ⅱ的后续操作有过滤、洗涤等。检验沉淀是否已洗涤干净的方法为________。

（5）甲酸铜晶体的制备：

将Cu(OH)2CuCO3固体放入烧杯中，加入一定量的热蒸馏水，再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三分之一时，冷却析出晶体，过滤，再用少量无水乙醇洗涤晶体 2～3 次，晾干，得到产品。

①“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因是_________________。

②用乙醇洗涤晶体的目的是________________________________。

③若该实验所取原料 CuSO45H2O 晶体和 NaHCO3 固体的质量分别为12.5 g 和9.5 g，实验结 束后，最终称量所得的产品为 7.91 g，则产率为________________。

Answer 1

【答案】 bc cd HCOOH + HCO3－=HCOO－+ H2O + CO2↑ 产物 Cu(OH)2CuCO3 受热会分解 取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加 BaCl2 溶液，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 防止甲酸铜晶体析出 洗去晶体表面的水和其它杂质，且减少后续晾干的时间 70%

【解析】I．(1)a．HCOOH 水溶液中电离出一个氢离子属于一元酸，故a错误；b．H2CO3 水溶液中电离出两个氢离子为二元酸，故b正确；c．H2C2O4 含两个羧基，水溶液中电离出两个氢离子为二元酸，故c正确；d．CH3CHOHCH2COOH只含一个羧基，为一元酸，故d错误；故答案为：bc；

(2)a．HCOONH4溶液显酸性只能说明铵根离子水解溶液显酸性，不能说明甲酸为弱酸，故a错误；b．将甲酸滴入NaHCO3溶液中有气体生成，说明甲酸酸性大于碳酸，不能说明甲酸为弱酸，故b错误；c．常温下，0.1molL-1的甲酸溶液的 pH 约为3说明甲酸未完全电离，证明甲酸为弱酸，故c正确；d．等浓度的盐酸与甲酸溶液，都是一元酸，前者的导电能力更强说明甲酸溶液中存在电离平衡，证明甲酸为弱酸，故d正确；故答案为：cd；

(3)蚊虫叮咬造成的红肿，是释放出甲酸，碳酸氢钠和甲酸反应，反应的离子方程式为：HCOOH+HCO3-═HCOO-+H2O+CO2↑，故答案为：HCOOH+HCO3-═HCOO-+H2O+CO2↑；

II．(4)②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℃，温度不能过高的原因是产物 Cu(OH)2CuCO3 受热会分解，故答案为：产物Cu(OH)2CuCO3受热会分解；

③Cu(OH)2CuCO3 表面会附着硫酸根离子，检验洗涤干净方法：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，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，故答案为：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加BaCl2溶液，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；

(5)①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，防止甲酸铜晶体析出，故答案为：防止甲酸铜晶体析出；

②甲酸铜易溶于水，不能用蒸馏水洗涤，故需用乙醇进行洗涤，洗去晶体表面的水及其它杂质，减少甲酸铜晶体的损失，且减少后续晾干的时间，故答案为：洗去晶体表面的水和其它杂质，减少甲酸铜晶体的损失，且减少后续晾干的时间；

③12.5g硫酸铜晶体的物质的量为： =0.05mol，9.5g碳酸氢钠的物质的量为： ≈0.113mol，根据反应2CuSO4+4NaHCO3═Cu(OH)2CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O可知，碳酸氢钠过量，反应生成的碱式碳酸铜的物质的量为0.05mol，根据反应Cu(OH)2CuCO3+4HCOOH+5H2O═Cu(HCOO)24H2O+CO2↑可知，生成甲酸铜的物质的量为0.05mol，所以甲酸铜的产率为： ×100%=70%，故答案为：70%。