Question

(20分)三氯化铬是化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化。制备三氯化铬的流程如下图所示：

（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr₂O₃难溶于水）需用蒸馏水洗涤，如何用简单方法判断其已洗涤干净？                                               。

（2）已知CCl₄沸点为76.8℃，为保证稳定的CCl₄气流，适宜的加热方式是        。

（3）用下图装置制备CrCl₃时，

反应管中发生的主要反应为：  Cr₂O₃+3CCl₄==2CrCl₃+3COCl₂，则向三颈烧瓶中通入N₂的作用为：

①                                      ；

②                                      。

（4）样品中三氯化铬质量分数的测定：称取样品0.3000g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶（一种带塞的锥形瓶）中，加热至沸后加入1g Na₂O₂，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量2mol·L^–1H₂SO₄至溶液呈强酸性，此时铬以Cr₂O₇^2–存在，再加入1.1g KI，加塞摇匀，充分反应后铬以Cr³⁺存在，于暗处静置5min后，加入1mL指示剂，用0.0250mol·L^–1标准Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准Na₂S₂O₃溶液21.00mL。（已知：2Na₂S₂O₃+I₂ == Na₂S₄O₆+2NaI）

①滴定实验可选用的指示剂名称为      ，判定终点的现象是              ；若滴定时振荡不充分，刚看到局部变色就停止滴定，则会使样品中无水三氯化铬的质量分数的测量结果          （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

②加入Na₂O₂后要加热煮沸，其主要原因是                                。

③加入KI时发生反应的离子方程式为                                    。

④样品中无水三氯化铬的质量分数为                  。（结果保留一位小数）

Answer

20．（20分）（1）最后一次的洗涤液呈无色（2）水浴加热（并用温度计指示温度）

①赶尽反应装置中的氧气;②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应

（4）①淀粉（2分）；最后一滴滴入时，蓝色恰好完全褪去，且半分钟内不恢复原色 ； 偏低

②除去其中溶解的氧气，防止氧气将I—氧化，产生误差

③Cr2O72—+6I—+14H+== 2Cr3+ +3I2+7H2O ④ 92.5%

【解析】

试题分析：（1）重铬酸铵分解不完全，还可能含有其它可溶性杂质，用蒸馏水洗涤除去其中可溶性杂质；因为（NH4）2Cr2O7显桔红色，最后一次洗涤的流出液呈无色，说明洗涤干净．判断其已洗涤干净的方法是最后一次的洗涤液呈无色；

（2）因为CCl4沸点为76.8℃，温度比较低，因此保证稳定的CCl4气流，可以通过水浴加热来控制其流量，并用温度计指示温度．；

（3）则向三颈烧瓶中通入N2的作用为①赶尽反应装置中的氧气; ②鼓气使反应物进入管式炉中进行反应 ；（4）①利用Na2S2O3滴定生成I2，I2遇淀粉显蓝色，可以用淀粉作指示剂，I2反应完毕蓝色褪去，答案为：淀粉；判定终点的现象是最后一滴滴入时，蓝色恰好完全褪去，且半分钟内不恢复原色 ；若滴定时振荡不充分，刚看到局部变色就停止滴定，加入的液体减少，会使样品中无水三氯化铬的质量分数的测量结果偏低；②溶液中有溶解的氧气，氧气可以氧化I-氧化，若不除去其中溶解的氧气使生成的I2的量增大，产生偏高的误差，故加热煮沸，其主要原因是：除去其中溶解的氧气，防止氧气将I-氧化，产生误差；③加入KI时发生反应的离子方程式为Cr2O72—+6I—+14H+== 2Cr3+ +3I2+7H2O

④令25.00mL溶液中n（Cr3+），由Cr元素守恒及方程式可得关系式2Cr3++～Cr2O72-～3I2～6Na2S2O3，根据关系式计算．2Cr3++～Cr2O72-～3I2～6Na2S2O3，

2 6

n（Cr3+） 0.0250mol/L×0.021L n（Cr3+）=0.0250mol/L×0.021L×1/3

所以250mL溶液中n′（Cr3+）=0.0250mol/L×0.021L×1/3×250/25=0.00175mol，根据Cr元素守恒可知n（CrCl3）=n′（Cr3+）=0.00175mol，所以样品中m（CrCl3）=0.00175mol×158.5g/mol=0.2774g，故样品中无水三氯化铬的质量分数为0.2774/0.3×100%=92.5%．

考点：考查学生对实验方案原理的理解与评价、物质组成含量的测定、滴定应用、化学计算等。