Question

【題目】醋酸亞鉻水合物{[Cr(CH3COO)2]22H2O，相對分子質(zhì)量為376}是一種深紅色晶體，不溶于冷水，是常用的氧氣吸收劑．實驗室中以鋅粒、三氯化鉻溶液、醋酸鈉溶液和鹽酸為主要原料制備醋酸亞鉻水合物，其裝置如右圖所示，且儀器2中預(yù)先加入鋅粒．已知二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，不與鋅反應(yīng)．制備過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)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]22H2O(s)

請回答下列問題：

（1）儀器1的名稱是_____________。

（2）往儀器2中加鹽酸和三氯化鉻溶液的順序最好是_____________(選下面的A、B或C)；目的是_____________。

A．鹽酸和三氯化鉻溶液同時加入

B．先加三氯化鉻溶液一段時間后再加鹽酸

C．先加鹽酸一段時間后再加三氯化鉻溶液

（3）為使生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液順利混合，應(yīng)關(guān)閉閥門_____________(填“A”或“B”，下同)，打開閥門_____________。

（4）本實驗中鋅粒要過量，其原因除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與CH3COONa溶液反應(yīng)外，另一個作用是_____________。

（5）已知其它反應(yīng)物足量，實驗時取用的CrCl3溶液中含溶質(zhì)9.51g，取用的醋酸鈉溶液為1.5L0.1mol/L；實驗后得干燥純凈的[Cr(CH3COO)2]22H2O9.4g，則該實驗所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為_____________(不考慮溶解的醋酸亞鉻水合物)。

（6）鉻的離子會污染水，常溫下要除去上述實驗中多余的Cr2+，最好往廢液中通入足量的_____________，再加入堿液，調(diào)節(jié)pH至少為_____________才能使鉻的離子沉淀完全(鉻的離子濃度應(yīng)小于10-5mol/L)．已知Cr(OH)3的溶度積為6.3×10-31，≈4，lg2≈0.3

Answer 1

【答案】（1）分液漏斗；（2）C；讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化；（3）B；A；（4）過量的鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2；

（5）83.3%；（6）空氣或氧氣；5.6

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)特征，可知儀器1為分液漏斗，故答案為：分液漏斗；

（2）二價鉻不穩(wěn)定，極易被氧氣氧化，讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2，讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化，故先加鹽酸一段時間后再加三氯化鉻溶液，故答案為：C；讓鋅粒與鹽酸先反應(yīng)產(chǎn)生H2，把裝置2和3中的空氣趕出，避免生成的亞鉻離子被氧化；

（3）利用生成氫氣，使裝置內(nèi)氣體增大，將CrCl2溶液壓入裝置3中與CH3COONa溶液順利混合，應(yīng)關(guān)閉閥門B，打開閥門A，故答案為：B；A；

（4）鋅粒要過量，其原因除了讓產(chǎn)生的H2將CrCl2溶液壓入裝置3與CH3COONa溶液反應(yīng)外，另一個作用是：過量的鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2，故答案為：過量的鋅與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2；

（5）CrCl3為=0.06mol，得到CrCl2為0.06mol，而CH3COONa為1.5mol，由方程式可知CH3COONa足量，則得到[Cr（CH3COO）2]22H2O為0.06mol××376g/mol=11.28g，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率為×100%=83.3%，故答案為：83.3%；

（6）向廢液中通入足量的空氣或氧氣，將Cr2+氧化為Cr3+，鉻的離子沉淀完全時，濃度應(yīng)小于10-5mol/L，根據(jù)Ksp[Cr（OH）3]=c（Cr3+）×c3（OH-）=6.3×10-31，此時溶液中c（OH-）=4×10-9，溶液pH=-lgc（H+）=-lg=5.6，故答案為：空氣或氧氣；5.6。