Question

醋酸亚铬水合物[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O是一种氧气吸收剂，为红棕色晶体，易被氧化，微溶于乙醇，不溶于水和乙醚（易挥发的有机溶剂）。其制备装置及步骤如下：

①检查装置气密性后，往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl₃溶液。

②关闭k₂打开k₁，旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

③待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr³⁺)变为亮蓝色(Cr²⁺)时，把溶液转移到装置乙中，当出现大量红棕色晶体时，关闭分液漏斗的旋塞。

④将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥，称量。

（1）三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H₂外，发生的另一个反应的离子方程式为          。

（2）实现步骤③中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为                           。

（3）装置丙中导管口水封的目的是                                        。

（4）为洗涤[Cr(CH₃COO)₂)]₂·2H₂O产品，下列方法中最适合的是       。

A．先用盐酸洗，后用冷水洗        B．先用冷水洗，后用乙醇洗

C．先用冷水洗，后用乙醚洗        D．先用乙醇洗涤，后用乙醚洗

（5）已知其它反应物足量，实验时取用的CrCl₃溶液中含溶质9.51g，取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1mol/L；实验后得干燥纯净的[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O 9.4g，则该实验所得产品的产率为                         （不考虑溶解的醋酸亚铬水合物）。

（6）铬的离子会污染水，常温下要除去上述实验中多余的Cr²⁺，最好往废液中通入足量的空气，再加入碱液，调节pH至少为        才能使铬的离子沉淀完全。

【已知Cr(OH)₃的溶度积为6.3×10^-31 ， ≈4，lg2≈0.3】

（7） 一定条件下，[Cr(CH₃COO)₂]₂·2H₂O受热得到CO和CO₂的混合气体，请设计实验检验这两种气体的存在。                                                              

                                                                            。

Answer

（1）Zn+2Cr3+=2Cr2++Zn2+（2） 关闭k1，打开k2。（3） 防止空气进入装置乙中氧化Cr2+。

（4） C（5） 83.3%（6） 5.6（7） ①混合气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明混合气体中含有CO2。②混合气体通入灼热的CuO，固体颜色由黑色变为红色，说明混合气体中含有CO。

(其他合理答案均可)

【解析】

试题分析：（1）装置甲中分液漏斗盛装的是稀盐酸，在圆底烧瓶中和锌反应生成氯化锌和氢气，同时发生锌与氯化铬的反应，该反应的离子方程式为：Zn+2Cr3+=2Cr2++Zn2+。（2） 实验开始生成氢气后，为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液顺利混合，打开K2关闭K1，把生成的CrCl2溶液压入装置乙中反应。（3） 二价的铬离子不稳定，极易被氧气氧化，装置丙中导管口水封的目的是防止空气进入装置乙中氧化Cr2+。（4） 醋酸亚铬水合物不溶于水和醚，微溶于醇，易溶于盐酸，所以可以选用冷水和乙醚洗涤，选C。（5）氯化铬为9.51/158.5=0.06摩尔，得到的氯化亚铬为0.06摩尔，而醋酸钠为1.5摩尔，由方程式可知，醋酸钠足量，则得到的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O为0.06/2×376=11.28克，所得产品的产率为9.4/11.2= 83.3%。（6） 向废液中通入足量的空气或氧气，将亚铬离子氧化为铬离子，铬的离子沉淀完全时，浓度应小于10-5mol/L，根据溶度积计算，此时溶液中氢氧根离子浓度为4×10-9mol/L，荣恶意的pH=5.6.（7） ①一定条件下，[Cr(CH3COO)2]2·2H2O受热得到二氧化碳和一氧化碳的混合气体，二氧化碳和澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀，一氧化碳能够在加热条件下还原氧化铜，据此可检验二者，具体方法为：混合气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，说明混合气体中含有CO2。②混合气体通入灼热的CuO，固体颜色由黑色变为红色，说明混合气体中含有CO。

考点：制备实验方案的设计