Question

醋酸亚铬水合物{[Cr(CH₃COO)₂]₂•2H₂O，相对分子质量为376}是一种深红色晶体，不溶于冷水，是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、三氯化铬溶液、醋酸钠溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物，其装置如图所示，且仪器2中预先加入锌粒。已知二价铬不稳定，极易被氧气氧化，不与锌反应。制备过程中发生的相关反应如下：

Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl₂(aq)+H₂(g)

2CrCl₃(aq)+Zn(s)═2CrCl₂(aq)+ZnCl₂(aq)

2Cr²⁺(aq)+4CH₃COO^-(aq)+2H₂O(l)═[Cr(CH₃COO)₂]₂•2H₂O(s)

请回答下列问题：

（1）仪器2的名称是__________；

（2）往仪器2中加盐酸和三氯化铬溶液的顺序最好是__________(选下面的A、B或C)；目的是__________

A．盐酸和三氯化铬溶液同时加入

B．先加三氯化铬溶液一段时间后再加盐酸  

C．先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液醋酸亚铬化合物相对分子质量为376

（3）为使生成的CrCl₂溶液与CH₃COONa溶液顺利混合，应关闭阀门__________(填“A”或“B”)。

（4）本实验中锌粒要过量，其原因除了让产生的H₂将CrCl₂溶液压入装置3与CH₃COONa溶液反应外，另一个作用是__________。

（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__________，再加入碱液，调节pH至少为__________才能使铬的离子沉淀完全(铬的离子浓度应小于10^-5mol/L)．已知Cr(OH)₃的溶度积为6.3×10^-31， ≈4，lg2≈0.3】

Answer

（1）三口烧瓶；（2）C；让锌粒与盐酸先反应产生H2，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化；（3）B；（4）使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2；（5）83.3%；（6）空气或氧气；5.6

【解析】

试题分析：（1）根据仪器结构特征，可知仪器2为三口烧瓶，故答案为：三口烧瓶；

（2）二价铬不稳定，极易被氧气氧化，让锌粒与盐酸先反应产生H2，让锌粒与盐酸先反应产生H2，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化，故先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液，故答案为：C；让锌粒与盐酸先反应产生H2，把装置2和3中的空气赶出，避免生成的亚铬离子被氧化；

（3）利用生成氢气，使装置内气体增大，将CrCl2溶液压入装置3中与CH3COONa溶液顺利混合，应关闭阀门B，故答案为：B；

（4）锌粒要过量，其原因除了让产生的H2将CrCl2溶液压入装置3与CH3COONa溶液反应外，另一个作用是：过量的锌与CrCl3充分反应得到CrCl2，故答案为：使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2；

（5）CrCl3为=0.06mol，得到CrCl2为0.06mol，而CH3COONa为1.5mol，由方程式可知CH3COONa足量，则得到[Cr(CH3COO)2]2•2H2O为0.06mol××376g/mol=11.28g，所得产品的产率为 ×100%=83.3%，故答案为：83.3%；

（6）向废液中通入足量的空气或氧气，将Cr2+氧化为Cr3+，铬的离子沉淀完全时，浓度应小于10-5mol/L，根据Ksp[Cr(OH)3]=c(Cr3+)×c3(OH-)=6.3×10-31，此时溶液中c(OH-)=4×10-9，溶液pH=-lgc(H+)=-lg=5.6，故答案为：空气或氧气；5.6。

考点：考查了制备实验方案的设计的相关知识。