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，其装置如右图所示，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1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

（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”，下同)，打开阀门_____________。

（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）分液漏斗；（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；A；（4）过量的锌与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1为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；

（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，打开阀门A，故答案为：B；A；

（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：过量的锌与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。