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1.5L  0.1mol/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）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）仪器1的名称是分液漏斗；

（2）由于需要先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，所以先加盐酸一段时间后再加三氯化铬溶液，答案选C。

（3）实验开始生成H2气后，为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液顺利混合，应该打开A关闭B，把生成的CrCl2溶液压入装置3中反应；

（4）根据本实验的原理可知，先用锌与盐酸反应生成氢气排除装置中的空气，再利用氢气把压入醋酸钠溶液中生成醋酸亚铬水合物。又因为锌是活泼的金属，能与氯化铬反应生成CrCl2，所以锌的另一个作用是使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2；

（3）CrCl3溶液中含溶质9.51g，物质的量是＝0.06mol。取用的醋酸钠溶液为1.5L0.1

mol/L，物质的量是0.15mol，则理论上应该生成的产品质量是0.03mol×376g/mol＝11.28g，所以产率是×100%＝83.3%。

（6）Cr2+易被氧化，所以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或氧气。铬的离子浓度等于10-5mol/L时溶液中氢氧根的浓度是，因此此时溶液的pH＝5.6，即调节pH至少为5.6时才能使铬的离子沉淀完全。

考点：考查物质制备实验装置分析判断，实验设计方法和物质性质的理解应用以及溶度积常数应用等